ES3045784T3 - Device and method for manufacturing secondary battery - Google Patents

Device and method for manufacturing secondary battery

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ES3045784T3
ES3045784T3 ES22911680T ES22911680T ES3045784T3 ES 3045784 T3 ES3045784 T3 ES 3045784T3 ES 22911680 T ES22911680 T ES 22911680T ES 22911680 T ES22911680 T ES 22911680T ES 3045784 T3 ES3045784 T3 ES 3045784T3
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ES
Spain
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sealing
preheating
temperature
heating body
pair
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ES22911680T
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English (en)
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Hyung Jun Noh
Hyun Tae Kim
Young Soon Kim
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LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
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Publication date
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Abstract

Un aparato para la fabricación de baterías secundarias de la presente invención comprende: un par de bloques de sellado, cada uno dispuesto a ambos lados de una parte de sellado de una bolsa de la que se extraen los cables de los electrodos, y que comprimen la parte de sellado a una temperatura y presión de sellado para sellarla; y un elemento de precalentamiento para precalentar, hasta una temperatura de precalentamiento, la parte de sellado de la bolsa y el par de bloques de sellado, en donde el elemento de precalentamiento comprende: un primer cuerpo de calentamiento para precalentar, hasta la temperatura de precalentamiento, la superficie de la parte de sellado en la que están dispuestos el par de bloques de sellado; y un segundo cuerpo de calentamiento para precalentar, hasta la temperatura de precalentamiento, las superficies del par de bloques de sellado orientadas hacia la parte de sellado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Dispositivo y método de fabricación de batería secundaria
[0003] Sector de la técnica
[0004] La presente invención se refiere a un dispositivo y a un método para fabricar una batería secundaria, que son capaces de mejorar la fuerza de sellado de una parte de sellado de una bolsa de la cual se extrae un conductor de electrodos.
[0005] Antecedentes de la invención
[0006] En general, las baterías secundarias se refieren a baterías que son cargables y descargables, a diferencia de las baterías primarias no recargables, y se usan ampliamente en dispositivos electrónicos como, por ejemplo, teléfonos móviles, ordenadores portátiles y videocámaras, vehículos eléctricos, o similares.
[0007] Dichas baterías secundarias incluyen un conjunto de electrodos provisto de una lengüeta de electrodos, un conductor de electrodos acoplado a la lengüeta de electrodos, una bolsa que aloja el conjunto de electrodos con un extremo frontal del conductor de electrodos extraído al exterior de la misma, y una película de conductor provista en el conductor de electrodos dispuesta sobre una parte de sellado de la bolsa. La bolsa incluye una parte de alojamiento que aloja el conjunto de electrodos, y la parte de sellado que se forma a lo largo de una superficie de borde de la parte de alojamiento y sella la parte de alojamiento.
[0008] Un método de fabricación de una batería secundaria puede incluir un proceso de alojamiento de alojamiento de un conjunto de electrodos en una parte de alojamiento de una bolsa, y un proceso de sellado de sellado de una parte de sellado de la bolsa mediante el uso de un par de bloques de sellado. En el proceso de sellado, la parte de sellado de la bolsa puede sellarse aumentando la temperatura del par de bloques de sellado para aplicar calor a la parte de sellado.
[0009] Aquí, dado que una película de conductor y la parte de sellado se fusionan térmicamente entre sí, la parte de sellado de la bolsa de la cual se extrae un conductor de electrodos está sellada. Entonces, existe el problema de que la fuerza de sellado se reduce debido a una pérdida de calor a través del conductor de electrodos hecho de un material metálico.
[0010] Con el fin de resolver dicho problema, se introduce un sistema de calentador de conductor que suministra una fuente de calor al conductor de electrodos y, por consiguiente, la pérdida de calor a través del conductor de electrodos puede minimizarse. Por consiguiente, la fuerza de sellado de la parte de sellado puede aumentarse.
[0011] Aunque el proceso de sellado con el sistema de calentador de conductor introducido puede minimizar la pérdida de calor a través del conductor de electrodos porque el conductor de electrodos se calienta directamente, tiene el problema de que existe una diferencia de temperatura en toda la bolsa de la cual se extrae el conductor de electrodos. Dicho problema conduce a un problema de que existe una diferencia de fuerza de sellado en toda la parte de sellado de la bolsa de la cual se extrae el conductor de electrodos. En particular, existe un límite al suministro de suficiente calor al conductor de electrodos o a los bloques de sellado en un corto tiempo.
[0012] Ejemplos y realizaciones de la técnica anterior pueden encontrarse en los documentos US 5057 169 A y KR 2014 0086907 A.
[0013] Explicación de la invención
[0014] Problema técnico
[0015] La presente invención para resolver los problemas como se describe más arriba puede incluir un miembro de precalentamiento para calentar una parte de sellado de una bolsa y un bloque de sellado hasta una temperatura de precalentamiento inferior a una temperatura de sellado antes de que se selle la parte de sellado de la bolsa. Por consiguiente, dado que un conductor de electrodos también se calienta hasta la temperatura de precalentamiento junto con la parte de sellado de la bolsa, puede minimizarse una pérdida de calor a través del conductor de electrodos. Por consiguiente, la fuerza de sellado de la parte de sellado de la bolsa de la cual se extrae el conductor de electrodos puede aumentarse. En particular, la parte de sellado de la bolsa de la cual se extrae el conductor de electrodos puede calentarse de manera uniforme, y puede evitarse que la temperatura del bloque de sellado disminuya durante la fabricación continua. Es decir, cuando las baterías secundarias se sellan de manera continua a través del bloque de sellado, la temperatura de una fuente de calor puede disminuir gradualmente y, por consiguiente, una diferencia en la fuerza de sellado puede ocurrir entre las baterías secundarias producidas al comienzo de un proceso de sellado y las baterías secundarias producidas en cada una de la parte media y la parte posterior del proceso de sellado. Un objeto de la presente invención para evitar la diferencia es proveer un dispositivo y un método para fabricar una batería secundaria, que puedan precalentar el bloque de sellado para evitar una disminución de la temperatura de la fuente de calor del bloque de sellado y, por consiguiente, puedan mantener la fuerza de sellado uniforme en todo el proceso de sellado.
[0017] Solución técnica
[0019] Un dispositivo para fabricar una batería secundaria según la presente invención para lograr el objeto como se describe más arriba puede incluir: un par de bloques de sellado que se disponen en ambos lados, respectivamente, de una parte de sellado de una bolsa, desde la cual se extrae un conductor de electrodos, y comprimir y sellar la parte de sellado a una temperatura y presión de sellado; y un miembro de precalentamiento que precalienta cada uno de la parte de sellado de la bolsa y el par de bloques de sellado hasta una temperatura de precalentamiento. El miembro de precalentamiento puede incluir: un primer cuerpo de calentamiento que precalienta una superficie de la parte de sellado, sobre la cual se dispone cada uno del par de bloques de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento; y un segundo cuerpo de calentamiento que precalienta la superficie de cada uno del par de bloques de sellado, que mira a la parte de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento. El miembro de precalentamiento puede además incluir un sensor de detección de temperatura, que detecta la temperatura de cada uno de la parte de sellado de la bolsa y el par de bloques de sellado, y un controlador que detiene el precalentamiento de la parte de sellado de la bolsa y el par de bloques de sellado al detener el funcionamiento de cada uno del primer cuerpo de calentamiento y el segundo cuerpo de calentamiento cuando la temperatura detectada por el sensor de detección de temperatura aumenta hasta la temperatura de precalentamiento.
[0021] La temperatura de precalentamiento de la parte de sellado precalentada por el primer cuerpo de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques de sellado precalentados por el segundo cuerpo de calentamiento pueden ser iguales o diferentes entre sí.
[0023] Cuando la temperatura de precalentamiento de la parte de sellado precalentada por el primer cuerpo de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques de sellado precalentados por el segundo cuerpo de calentamiento son diferentes entre sí, la temperatura de precalentamiento de la parte de sellado precalentada por el primer cuerpo de calentamiento puede ser inferior a la temperatura de precalentamiento del par de bloques de sellado precalentados por el segundo cuerpo de calentamiento.
[0025] La temperatura de precalentamiento puede establecerse en 100 °C a 230 °C.
[0027] Cada uno del primer cuerpo de calentamiento y el segundo cuerpo de calentamiento puede proveerse como una lámpara de calentamiento.
[0029] El miembro de precalentamiento puede incluir además un primer cuerpo móvil, que permite que el primer cuerpo de calentamiento se mueva hacia la parte de sellado o regrese a una posición inicial, y un segundo cuerpo móvil que permite que el segundo cuerpo de calentamiento se mueva hacia cada uno del par de bloques de sellado o regrese a una posición inicial.
[0031] La temperatura de precalentamiento puede ser inferior a la temperatura de sellado.
[0033] Un método para fabricar una batería secundaria según la presente invención puede incluir: un proceso de transferencia de transferencia de la batería secundaria, en donde la batería secundaria incluye un conjunto de electrodos y una bolsa que aloja el conjunto de electrodos; un proceso de disposición de disposición de un par de los bloques de sellado en ambos lados, respectivamente, de una parte de sellado formada en la bolsa de la batería secundaria; un proceso de precalentamiento de precalentamiento, mediante el uso de un miembro de precalentamiento, hasta una temperatura de precalentamiento, de una superficie de cada uno de la parte de sellado de la bolsa y el par de bloques de sellado, que corresponde al miembro de precalentamiento; y un proceso de sellado de calentamiento hasta una temperatura de sellado de los bloques de sellado precalentados hasta la temperatura de precalentamiento y luego comprimir y sellar la parte de sellado de la bolsa, que se precalienta hasta la temperatura de precalentamiento. El proceso de precalentamiento puede incluir precalentar la superficie de la parte de sellado, sobre la cual se dispone el par de bloques de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento por un primer cuerpo de calentamiento del miembro de precalentamiento, y precalentar la superficie de cada uno del par de bloques de sellado, que mira a la parte de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento por un segundo cuerpo de calentamiento del miembro de precalentamiento. El proceso de precalentamiento puede incluir además detectar la temperatura de cada uno de la parte de sellado de la bolsa y el par de bloques de sellado por un sensor de detección de temperatura, y detener, por un controlador, el precalentamiento de la parte de sellado de la bolsa y el par de bloques de sellado al detener el funcionamiento de cada uno del primer cuerpo de calentamiento y el segundo cuerpo de calentamiento cuando la temperatura detectada por el sensor de detección de temperatura aumenta hasta la temperatura de precalentamiento.
[0035] En el proceso de precalentamiento, la temperatura de precalentamiento de la parte de sellado precalentada por el primer cuerpo de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques de sellado precalentados por el segundo cuerpo de calentamiento pueden ser iguales o diferente entre sí.
[0036] En el proceso de precalentamiento, cuando la temperatura de precalentamiento de la parte de sellado precalentada por el primer cuerpo de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques de sellado precalentados por el segundo cuerpo de calentamiento son diferentes entre sí, la temperatura de precalentamiento de la parte de sellado precalentada por el primer cuerpo de calentamiento puede ser inferior a la temperatura de precalentamiento del par de bloques de sellado precalentados por el segundo cuerpo de calentamiento.
[0037] La temperatura de precalentamiento puede establecerse en 100 °C a 230 °C.
[0038] Una lámpara de calentamiento puede usarse como cada uno del primer cuerpo de calentamiento y el segundo cuerpo de calentamiento.
[0039] El proceso de transferencia puede incluir además el precalentamiento temporal de la parte de sellado formada en la bolsa de la batería secundaria durante la transferencia.
[0040] Efectos ventajosos
[0041] El dispositivo y el método para fabricar la batería secundaria según la presente invención pueden incluir el miembro de precalentamiento para calentar la parte de sellado de la bolsa y el bloque de sellado hasta la temperatura de precalentamiento antes de que se selle la parte de sellado de la bolsa. Por consiguiente, la pérdida de calor a través del conductor de electrodos puede minimizarse para aumentar la fuerza de sellado de la parte de sellado de la bolsa de la cual se extrae el electrodo. En particular, toda la parte de sellado de la bolsa de la cual se extrae el conductor de electrodos puede calentarse de manera uniforme, y puede evitarse que la temperatura del bloque de sellado se reduzca y se convierta en suave durante la fabricación continua.
[0042] Breve descripción de los dibujos
[0043] La FIG. 1 es una vista en perspectiva que ilustra una batería secundaria según una primera realización de la presente invención.
[0044] La FIG. 2 es una vista frontal que ilustra un dispositivo para fabricar una batería secundaria según una primera realización de la presente invención.
[0045] La FIG 3 es una vista frontal que ilustra un estado en el cual la parte de sellado de una bolsa se comprime con un bloque de sellado del dispositivo para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención.
[0046] La FIG. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método para fabricar una batería secundaria según una primera realización de la presente invención.
[0047] La FIG 5 es una vista lateral que ilustra un proceso de transferencia del método para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención.
[0048] La FIG. 6 es una vista lateral que ilustra un proceso de disposición y un proceso de precalentamiento del método para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención.
[0049] La FIG. 7 es una vista lateral que ilustra un proceso de sellado del método para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención.
[0050] La FIG. 8 es una vista frontal que ilustra un dispositivo para fabricar una batería secundaria según una segunda realización de la presente invención.
[0051] Realización preferente de la invención
[0052] De aquí en adelante, realizaciones preferidas de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos de modo que las personas con experiencia en la técnica a la cual pertenece la presente invención puedan llevar a cabo fácilmente la presente invención. Sin embargo, la presente invención puede realizarse en formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones establecidas en la presente memoria. Las partes no relacionadas con la descripción se eliminarán en los dibujos con el fin de describir claramente la presente invención. Los numerales de referencia iguales se refieren a elementos iguales a lo largo de toda la memoria descriptiva.
[0053] Batería secundaria según la primera realización de la presente invención
[0054] Con referencia a la FIG. 1, una batería 10 secundaria según una primera realización de la presente invención incluye un conjunto 11 de electrodos, un conductor 13 de electrodos acoplado a una lengüeta de electrodos del conjunto 11 de electrodos, una bolsa 12 que aloja el conjunto 11 de electrodos con un extremo frontal del conductor 13 de electrodos extraído al exterior de la misma, y una película 14 de conductor provista en el conductor 13 de electrodos dispuesta sobre una parte de sellado de la bolsa.
[0055] El conjunto 11 de electrodos tiene una estructura en la cual se apilan múltiples separadores y múltiples electrodos de manera alterna. Los múltiples electrodos pueden ser un electrodo positivo y un electrodo negativo. Los múltiples electrodos están provistos de una lengüeta de electrodos, y el conductor 13 de electrodos se acopla a la lengüeta de electrodos.
[0056] La lengüeta de electrodos incluye una lengüeta de electrodos positivos provista en el electrodo positivo, y una lengüeta de electrodos negativos provista en el electrodo negativo. La lengüeta de electrodos incluye un conductor de electrodos positivos acoplado a la lengüeta de electrodos positivos y un conductor de electrodos negativos acoplado a la lengüeta de electrodos negativos.
[0057] La bolsa 12 incluye una parte 12a de alojamiento, que aloja el conjunto 11 de electrodos, y una parte 12b de sellado que se forma a lo largo de una superficie de borde de la parte 12a de alojamiento y sella la parte 12a de alojamiento. La película 14 de conductor pretende aumentar la fuerza de sellado entre el conductor 13 de electrodos y la parte 12b de sellado de la bolsa 12. Es decir, la película 14 de conductor se provee en una forma que rodea una superficie principal del conductor 13 de electrodos dispuesta sobre la parte 12b de sellado.
[0058] La batería secundaria que tiene la estructura como se describe más arriba puede fabricarse por un dispositivo para fabricar una batería secundaria según una primera realización de la presente invención.
[0059] Es decir, el dispositivo 100 para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención fabrica la batería secundaria alojando el conjunto 11 de electrodos en la parte 12a de alojamiento de la bolsa 12 y luego usando un par de bloques 110 de sellado para sellar la parte 12b de sellado de la bolsa 12.
[0060] En particular, el dispositivo 100 para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención puede precalentar la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y los bloques 110 de sellado antes de sellar la parte 12b de sellado de la bolsa 12. Por consiguiente, la fuerza de sellado de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 de la cual se extrae el conductor 13 de electrodos puede aumentarse, y una pérdida de calor que escapa a través del conductor de electrodos puede eliminarse o minimizarse para aumentar la fuerza de sellado.
[0061] El dispositivo 100 para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención puede también sellar la parte 12b de sellado de la bolsa 12, que no está provista del conductor 13 de electrodos, pero la parte de sellado de la bolsa de la cual se extrae el conductor 13 de electrodos se describirá en la presente memoria como una realización.
[0062] Dispositivo para fabricar batería secundaria según la primera realización de la presente invenciónComo se ilustra en la FIG. 1, un dispositivo 100 para fabricar una batería secundaria según una primera realización de la presente invención incluye un par de bloques 110 de sellado y un miembro 120 de precalentamiento.
[0063] Par de bloques de sellado
[0064] El par de bloques 110 de sellado pretende sellar una parte de sellado de una bolsa en la cual se aloja un conjunto 11 de electrodos. En particular, el par de bloques 110 de sellado pretende comprimir y sellar la parte de sellado de la bolsa, de la cual se extrae un conductor 13 de electrodos, mediante calor y presión.
[0065] Es decir, el par de bloques 110 de sellado se dispone para corresponder a ambos lados, respectivamente, de una parte 12b de sellado de una bolsa 12 de la cual se extrae el conductor 13 de electrodos, y comprime y sella la parte 12b de sellado a una temperatura y presión de sellado.
[0066] Aquí, la temperatura de sellado se refiere a la temperatura de los bloques de sellado calentados para fusionar térmicamente la parte 12b de sellado. Por ejemplo, la temperatura de sellado puede ser de 190 °C a 230 °C.
[0067] Miembro de precalentamiento
[0068] Según se ilustra en las FIGS. 2 y 3, el miembro 120 de precalentamiento pretende precalentar la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado hasta una temperatura de precalentamiento antes de sellar la parte de sellado de la bolsa 12. Es decir, cuando la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado se precalientan hasta la temperatura de precalentamiento, el miembro 120 de precalentamiento puede evitar que la temperatura de los bloques de sellado se reduzca y se convierta en suave durante la fabricación continua. Es decir, cuando las baterías secundarias se sellan de manera continua a través de los bloques de sellado, una fuente de calor se convierte en débil y, por consiguiente, una diferencia en la fuerza de sellado puede ocurrir entre las baterías secundarias producidas al comienzo de un proceso de sellado y las baterías secundarias producidas en cada una de la parte media y la parte posterior del proceso de sellado. Con el fin de evitar la diferencia, la presente invención puede precalentar los bloques de sellado para evitar que la fuente de calor de los bloques de sellado se convierta en débil y, por consiguiente, puede mantener de manera uniforme la fuerza de sellado en el proceso de sellado general. Además, dado que el conductor 13 de electrodos se precalienta junto con la parte 12b de sellado de la bolsa 12, puede eliminarse o minimizarse una pérdida de calor que escapa a través del conductor 13 de electrodos.
[0070] En un ejemplo, el miembro 120 de precalentamiento incluye un primer cuerpo 121 de calentamiento que precalienta hasta la temperatura de precalentamiento una superficie de la parte 12b de sellado, sobre la cual se dispone cada uno del par de bloques 110 de sellado, y un segundo cuerpo 122 de calentamiento que precalienta hasta la temperatura de precalentamiento una superficie de cada uno del par de bloques 110 de sellado, que mira a la parte 12b de sellado.
[0072] Por consiguiente, dado que el miembro 120 de precalentamiento calienta la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado hasta la temperatura de precalentamiento, el tiempo durante el cual la energía térmica requerida para una alta fuerza de sellado se suministra a la bolsa puede reducirse para aumentar la productividad. Además, a medida que se evita que la temperatura del bloque de sellado se reduzca durante la fabricación continua, pueden producirse las baterías secundarias que tienen calidad de sellado uniforme. En otras palabras, el bloque de sellado que es una fuente de calor necesita presionar la bolsa durante un largo tiempo (p. ej., 5 segundos) para un sellado fuerte, y además del precalentamiento puede minimizar la pérdida de calor, que escapa de la parte de sellado de la bolsa, y el tiempo durante el cual el bloque de sellado presiona la bolsa puede reducirse ampliamente de manera acorde (p. ej., 2 segundos). Por consiguiente, la productividad puede aumentarse debido a la reducción del tiempo de sellado y a la garantía de la fuerza de sellado (por ejemplo, cuando el tiempo de sellado es de 5 segundos, 720 baterías secundarias (3600S/5S=720) pueden producirse por hora, y cuando el tiempo de sellado es de 2 segundos, 1800 baterías secundarias (3600S/2S=1800) pueden producirse por hora. Es decir, puede lograrse aproximadamente una productividad aumentada igual al doble.
[0074] En particular, dado que el conductor 13 de electrodos se precalienta junto con la parte 12b de sellado de la bolsa 12, la pérdida de calor que escapa a través del conductor 13 de electrodos durante el sellado de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 puede evitarse o minimizarse y, por consiguiente, la parte 12b de sellado de la bolsa 12 puede mejorarse. Además, el miembro 120 de precalentamiento puede minimizar la diferencia de temperatura de toda la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y, por consiguiente, toda la parte 12b de sellado de la bolsa 12 puede sellarse de manera uniforme para evitar un defecto de sellado.
[0076] La temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado precalentada por el primer cuerpo 121 de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques 110 de sellado precalentados por el segundo cuerpo 122 de calentamiento pueden ser iguales o diferentes entre sí.
[0078] Aquí, cuando la temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado precalentada por el primer cuerpo 121 de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques 110 de sellado precalentados por el segundo cuerpo 122 de calentamiento son iguales entre sí, el primer cuerpo 121 de calentamiento y el segundo cuerpo 122 de calentamiento pueden calentar la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado simultáneamente a la misma temperatura. El mismo cuerpo de calentamiento puede usarse como cada uno del primer cuerpo 121 de calentamiento y el segundo cuerpo 122 de calentamiento.
[0080] Cuando la temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado precalentada por el primer cuerpo 121 de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques 110 de sellado precalentados por el segundo cuerpo 122 de calentamiento son diferentes entre sí, la temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado precalentada por el primer cuerpo 121 de calentamiento puede ser inferior a la temperatura de precalentamiento del par de bloques de sellado precalentados por el segundo cuerpo 122 de calentamiento. Es decir, la temperatura de calentamiento de la parte 12b de sellado que muy probablemente se deformará por el calor se establece en una temperatura inferior, y la temperatura de calentamiento de los bloques 110 de sellado para sellar la bolsa 12 se establece en una temperatura más alta.
[0082] La temperatura de precalentamiento de cada uno de la parte de sellado y los bloques de sellado se puede establecer en 100 °C a 230 °C, preferiblemente en 150 °C a 200 °C. Aquí, cuando la temperatura de precalentamiento de los bloques de sellado es de 100 °C o inferior, requiere mucho tiempo aumentar la temperatura de precalentamiento de los bloques de sellado hasta la temperatura de sellado. Cuando la temperatura de precalentamiento de los bloques de sellado es de 230 °C o más alta, requiere menos tiempo aumentar la temperatura de precalentamiento de los bloques de sellado hasta la temperatura de sellado, pero existe el problema de que la trabajabilidad se reduce porque requiere mucho tiempo aumentar la temperatura de los bloques de sellado hasta la temperatura de precalentamiento.
[0084] Una lámpara de calentamiento puede usarse como cada uno del primer cuerpo 121 de calentamiento y el segundo cuerpo 122 de calentamiento. Por consiguiente, las totalidades de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado pueden calentarse de manera estable.
[0085] Con referencia a la FIG. 3, el miembro 120 de precalentamiento puede además incluir un sensor 123 de detección de temperatura, que detecta la temperatura de cada uno de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado, y un controlador 124 que detiene el precalentamiento de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado al detener el funcionamiento de cada uno del primer cuerpo 121 de calentamiento y el segundo cuerpo 122 de calentamiento cuando la temperatura detectada por el sensor 123 de detección de temperatura aumenta hasta la temperatura de precalentamiento. Por consiguiente, dado que el miembro 120 de precalentamiento incluye el sensor 123 de detección de temperatura y el controlador 124, cada uno de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado puede precalentarse de manera estable hasta la temperatura de precalentamiento.
[0086] Por consiguiente, dado que el dispositivo 100 para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención incluye el miembro 120 de precalentamiento, la fuerza de sellado de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 de la cual se extrae el conductor 13 de electrodos puede aumentarse y puede evitarse el defecto de sellado.
[0087] En lo sucesivo, se describirá un método para fabricar una batería secundaria según una primera realización de la presente invención.
[0088] Método para fabricar batería secundaria según la primera realización de la presente invención
[0089] Como se ilustra en la FIG. 4, un método para fabricar una batería secundaria según una primera realización de la presente invención incluye un proceso de transferencia, un proceso de disposición, un proceso de precalentamiento y un proceso de sellado.
[0090] La FIG. 5 es una vista lateral que ilustra el proceso de transferencia del método para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención.
[0091] Proceso de transferencia
[0092] En el proceso de transferencia, una batería 10 secundaria se transfiere al proceso de disposición por un dispositivo 20 de transferencia usando una cinta transportadora (no se muestra) o similar. Con referencia a la FIG. 1, la batería 10 secundaria incluye un conjunto 11 de electrodos, un conductor 13 de electrodos acoplado al conjunto 11 de electrodos, una bolsa 12 que aloja el conjunto 11 de electrodos con un extremo frontal del conductor 13 de electrodos extraído al exterior, y una película 14 de conductor provista en el conductor 13 de electrodos dispuesta en la bolsa 12.
[0093] La batería 10 secundaria se describe más arriba en detalle y, por consiguiente, se omitirá la descripción detallada de la misma.
[0094] La FIG 6 es una vista lateral que ilustra el proceso de disposición y el proceso de precalentamiento del método para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención.
[0095] Proceso de disposición
[0096] En el proceso de disposición, cada uno de un par de bloques 110 de sellado se dispone para corresponder a cada uno de ambos lados de una parte 12b de sellado formada en la bolsa 12 de la batería secundaria, preferiblemente ambos lados de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 de la cual se extrae el conductor 13 de electrodos. Aquí, cada uno del par de bloques 110 de sellado se dispone para estar espaciado una distancia predeterminada de la parte 12b de sellado de la bolsa 12.
[0097] Proceso de precalentamiento
[0098] En el proceso de precalentamiento, un miembro 120 de precalentamiento se usa para calentar hasta una temperatura de precalentamiento una superficie correspondiente de cada uno de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado. Es decir, el proceso de precalentamiento puede incluir precalentar la superficie de la parte 12b de sellado, sobre la cual se dispone cada uno del par de bloques 110 de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento mediante el uso de un primer cuerpo 121 de calentamiento del miembro 120 de precalentamiento, y precalentar la superficie de cada uno del par de bloques 110 de sellado, que mira a la parte 12b de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento mediante el uso de un segundo cuerpo 122 de calentamiento del miembro 120 de precalentamiento.
[0099] En el proceso de precalentamiento, la temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado precalentada por el primer cuerpo 121 de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques 110 de sellado precalentados por el segundo cuerpo 122 de calentamiento pueden ser iguales o diferentes entre sí.
[0100] Cuando la temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado precalentada por el primer cuerpo 121 de precalentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques 110 de sellado precalentados por el segundo cuerpo 122 de calentamiento son diferentes entre sí, la temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado precalentada por el primer cuerpo 121 de calentamiento puede ser menor que la temperatura de precalentamiento del par de bloques 110 de sellado precalentados por el segundo cuerpo 122 de calentamiento. Dado que la temperatura de precalentamiento de la parte 12b de sellado se establece en una temperatura inferior a la del bloque 110 de sellado, se evita la deformación de la parte 12b se sellado, y dado que la temperatura de precalentamiento del bloque 110 de sellado se establece en una temperatura superior a la de la parte 12b de sellado, se reduce el tiempo requerido para aumentar la temperatura hasta una temperatura de sellado.
[0101] La temperatura de precalentamiento de cada uno de la parte de sellado y el bloque de sellado puede establecerse en 100 °C a 230 °C, preferiblemente en 150 °C a 200 °C.
[0102] Una lámpara de calentamiento que emite luz de alta temperatura puede usarse como cada uno del primer cuerpo 121 de calentamiento y el segundo cuerpo 122 de calentamiento. Por consiguiente, las totalidades de la parte 12b de sellado y el bloque 110 de sellado pueden calentarse, de manera estable y uniforme, hasta la temperatura de precalentamiento.
[0103] El proceso de precalentamiento puede incluir además detectar la temperatura de cada uno de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado por un sensor 123 de detección de temperatura, y detener, por un controlador 124, el precalentamiento de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado al detener el funcionamiento de cada uno del primer cuerpo 121 de calentamiento y el segundo cuerpo 122 de calentamiento cuando la temperatura detectada por el sensor 123 de detección de temperatura aumenta hasta la temperatura de precalentamiento. Por consiguiente, la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado pueden precalentarse de manera estable hasta la temperatura de precalentamiento en el proceso de precalentamiento.
[0104] La FIG. 7 es una vista lateral que ilustra el proceso de sellado del método para fabricar una batería secundaria según la primera realización de la presente invención.
[0105] Proceso de sellado
[0106] En el proceso de sellado, el par de bloques 110 de sellado se calienta hasta la temperatura de sellado superior a la temperatura de precalentamiento y luego, la parte 12b de sellado de la bolsa 12, que se ha precalentado hasta la temperatura de precalentamiento, se comprime y sella usando el par de bloques 110 de sellado. Aquí, dado que el par de bloques 110 de sellado sella la bolsa precalentada, puede reducirse ampliamente el tiempo requerido para suministrar una fuente de calor necesaria para el sellado. En particular, cuando la parte 12b de sellado de la bolsa 12 se comprime por el par de bloques 110 de sellado, puede evitarse una pérdida de calor ya que el conductor 13 de electrodos extraído de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 también se calienta hasta la temperatura de precalentamiento. Por consiguiente, pueden evitarse una disminución de la fuerza de sellado y un defecto de la parte 12b de sellado de la bolsa 12.
[0107] Es decir, dado que el conductor 13 de electrodos se precalienta hasta la temperatura de precalentamiento, una temperatura diferente puede minimizarse entre el conductor de electrodos y la bolsa 12 calentada y comprimida por el par de bloques 110 de sellado. Por consiguiente, puede eliminarse o minimizarse la pérdida de calor que escapa a través del conductor de electrodos.
[0108] Cuando se completan los procesos como se describe más arriba, puede fabricarse la batería 10 secundaria que es un producto completo.
[0109] Con referencia a la FIG. 5, el proceso de transferencia puede incluir además el precalentamiento temporal de la parte 12b de sellado, que se forma en la bolsa 12 de la batería 10 secundaria durante la transferencia, usando un cuerpo 120a de calentamiento temporal. El cuerpo 120a de calentamiento temporal se provee en pluralidad para instalarse a lo largo de una línea de transferencia de la batería 10 secundaria. Por consiguiente, puede reducirse ampliamente el tiempo requerido para aumentar la temperatura de la parte 12b de sellado de la bolsa 12 hasta la temperatura de precalentamiento en el proceso de precalentamiento. Aquí, en el proceso de precalentamiento temporal, la parte 12b de sellado de la bolsa 12 puede precalentarse hasta una temperatura inferior a la temperatura hasta la cual se precalienta la parte 12b de sellado de la bolsa 12 en el proceso de precalentamiento.
[0110] En lo sucesivo, otra realización de la presente invención se describirá usando el mismo símbolo de referencia para los mismos componentes que la realización descrita más arriba, y se omitirá una descripción duplicada.
[0111] Dispositivo para fabricar batería secundaria según la segunda realización de la presente invenciónComo se ilustra en la FIG. 8, un dispositivo 100 para fabricar una batería secundaria según una segunda realización de la presente invención incluye un par de bloques 110 de sellado que se disponen para corresponder a ambos lados, respectivamente, de una parte 12b de sellado de una bolsa 12 de la cual se extrae un conductor 13 de electrodos, y sellar la parte 12b de sellado de la bolsa 12 a una temperatura y presión de sellado, y un miembro 120 de precalentamiento que precalienta la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques 110 de sellado hasta una temperatura de precalentamiento inferior a la temperatura de sellado antes de que la parte 12b de sellado de la bolsa 12 se selle por el par de bloques 110 de sellado.
[0112] El miembro 120 de precalentamiento incluye un primer cuerpo 121 de calentamiento, que precalienta hasta la temperatura de precalentamiento una superficie de la parte 12b de sellado, sobre la cual se dispone cada uno del par de bloques 110 de sellado, y un segundo cuerpo 122 de calentamiento que precalienta hasta la temperatura de precalentamiento una superficie de cada uno del par de bloques 110 de sellado, que mira a la parte 12b de sellado. El miembro 120 de precalentamiento incluye un primer cuerpo 125 móvil, que mueve el primer cuerpo 121 de calentamiento hacia la parte 12b de sellado de la bolsa 12 o a una posición inicial, y un segundo cuerpo 126 móvil que mueve el segundo cuerpo 122 de calentamiento hacia cada uno del par de bloques 110 de sellado o a una posición inicial. Cada uno del primer cuerpo 125 móvil y el segundo cuerpo 126 móvil puede ser un cilindro.
[0113] Por consiguiente, dado que el primer cuerpo 125 móvil y el segundo cuerpo 126 móvil se incluyen, el dispositivo 100 para fabricar una batería secundaria según la segunda realización de la presente invención puede ajustar una distancia entre la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el primer cuerpo 121 de calentamiento, y una distancia entre cada uno del par de bloques 110 de sellado y el segundo cuerpo 122 de calentamiento. Por consiguiente, la parte 12b de sellado de la bolsa 12 y el par de bloques de sellado pueden precalentarse de manera más uniforme y estable hasta la temperatura de precalentamiento.
[0114] El alcance de la presente invención se define por las reivindicaciones anexas antes que por la descripción anterior. Varias modificaciones pueden realizarse dentro del alcance de la presente invención.
[0115] Descripción de los símbolos
[0116] 10: batería secundaria
[0117] 11: conjunto de electrodos
[0118] 12: bolsa
[0119] 12a: parte de alojamiento
[0120] 12b: parte de sellado
[0121] 13: conductor de electrodos
[0122] 14: película de conductor
[0123] 100: dispositivo para fabricar batería secundaria
[0124] 110: bloque de sellado
[0125] 120: miembro de precalentamiento
[0126] 121: primer cuerpo de calentamiento
[0127] 122: segundo cuerpo de calentamiento
[0128] 123: sensor de detección de temperatura
[0129] 124: controlador
[0130] 125: primer cuerpo móvil
[0131] 126: segundo cuerpo móvil

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo (100) para fabricar una batería (10) secundaria, el dispositivo (100) comprendiendo:
un par de bloques (110) de sellado dispuestos a ambos lados, respectivamente, de una parte (12b) de sellado de una bolsa (12) de la cual se extrae un conductor (13) de electrodos, y configurados para comprimir y sellar la parte (12b) de sellado a una temperatura y presión de sellado; y
un miembro (120) de precalentamiento configurado para precalentar cada uno de la parte (12b) de sellado de la bolsa (12) y el par de bloques (110) de sellado hasta una temperatura de precalentamiento,
en donde el miembro (120) de precalentamiento comprende
un primer cuerpo (121) de calentamiento configurado para precalentar una superficie de la parte (12b) de sellado, sobre la cual se dispone cada uno del par de bloques (110) de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento, y un segundo cuerpo (122) de calentamiento configurado para precalentar una superficie de cada uno del par de bloques (110) de sellado, que mira a la parte (12b) de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento,caracterizado por queel miembro de precalentamiento además comprende
un sensor (123) de detección de temperatura configurado para detectar la temperatura de cada uno de la parte (12b) de sellado de la bolsa (12) y el par de bloques (110) de sellado; y
un controlador (124) configurado para detener el precalentamiento de la parte (12b) de sellado de la bolsa (12) y el par de bloques (110) de sellado al detener el funcionamiento de cada uno del primer cuerpo (121) de calentamiento y el segundo cuerpo (122) de calentamiento cuando la temperatura detectada por el sensor (123) de detección de temperatura aumenta hasta la temperatura de precalentamiento.
2. El dispositivo (100) de la reivindicación 1, en donde la temperatura de precalentamiento de la parte (12b) de sellado precalentada por el primer cuerpo (121) de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques (110) de sellado precalentados por el segundo cuerpo (122) de calentamiento son iguales o diferentes entre sí.
3. El dispositivo (100) de la reivindicación 2, en donde cuando la temperatura de precalentamiento de la parte (12b) de sellado precalentada por el primer cuerpo (121) de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques (110) de sellado precalentados por el segundo cuerpo (122) de calentamiento son diferentes entre sí, la temperatura de precalentamiento de la parte (12b) de sellado precalentada por el primer cuerpo (121) de calentamiento es menor que la temperatura de precalentamiento del par de bloques (110) de sellado precalentados por el segundo cuerpo (122) de calentamiento.
4. El dispositivo (100) de la reivindicación 1, en donde la temperatura de precalentamiento se establece en 100 °C a 230 °C.
5. El dispositivo (100) de la reivindicación 1, en donde cada uno del primer cuerpo (121) de calentamiento y el segundo cuerpo (122) de calentamiento se provee como una lámpara de calentamiento.
6. El dispositivo (100) de la reivindicación 1, en donde el miembro (120) de precalentamiento además comprende: un primer cuerpo (125) móvil configurado para permitir que el primer cuerpo (121) de calentamiento se mueva hacia la parte (12b) de sellado o regrese a una posición inicial; y
un segundo cuerpo (126) móvil configurado para permitir que el segundo cuerpo (122) de calentamiento se mueva hacia cada uno del par de bloques (110) de sellado o regrese a una posición inicial.
7. El dispositivo (100) de la reivindicación 1, en donde la temperatura de precalentamiento es inferior a la temperatura de sellado.
8. Un método para fabricar una batería (10) secundaria, el método comprendiendo:
un proceso de transferencia de transferencia de la batería (10) secundaria, en donde la batería (10) secundaria comprende un conjunto (11) de electrodos y una bolsa (12) configurada para alojar el conjunto (11) de electrodos; un proceso de disposición de disposición de un par de bloques de sellado a ambos lados, respectivamente, de una parte (12b) de sellado formada en la bolsa (12) de la batería (10) secundaria;
un proceso de precalentamiento de precalentamiento, usando un miembro (120) de precalentamiento, hasta una temperatura de precalentamiento de una superficie de cada uno de la parte (12b) de sellado de la bolsa (12) y el par de bloques (110) de sellado, que corresponde al miembro (120) de precalentamiento; y
un proceso de sellado de calentamiento hasta una temperatura de sellado de los bloques (110) de sellado precalentados hasta la temperatura de precalentamiento y luego comprimir y sellar la parte (12b) de sellado de la bolsa (12), que se precalienta hasta la temperatura de precalentamiento,
en donde el proceso de precalentamiento comprende:
precalentar una superficie de la parte (12b) de sellado, en donde se dispone cada uno del par de bloques (110) de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento por un primer cuerpo (121) de calentamiento del miembro (120) de precalentamiento, y precalentar una superficie de cada uno del par de bloques (110) de sellado, que mira a la parte (12b) de sellado, hasta la temperatura de precalentamiento por un segundo cuerpo (122) de calentamiento del miembro (120) de precalentamiento,
detectar la temperatura de cada uno de la parte (12b) de sellado de la bolsa (12) y el par de bloques (110) de sellado por un sensor (123) de detección de temperatura; y
detener, por un controlador (124), el precalentamiento de la parte (12b) de sellado de la bolsa (12) y el par de bloques (110) de sellado al detener el funcionamiento de cada uno del primer cuerpo (121) de calentamiento y el segundo cuerpo (122) de calentamiento cuando la temperatura detectada por el sensor (123) de detección de temperatura aumenta hasta la temperatura de precalentamiento.
9. El método de la reivindicación 8, en donde, en el proceso de precalentamiento, la temperatura de precalentamiento de la parte (12b) de sellado precalentada por el primer cuerpo (121) de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques (110) de sellado precalentados por el segundo cuerpo (122) de calentamiento son iguales o diferentes entre sí.
10. El método de la reivindicación 9, en donde, en el proceso de precalentamiento, cuando la temperatura de precalentamiento de la parte (12b) de sellado precalentada por el primer cuerpo (121) de calentamiento y la temperatura de precalentamiento del par de bloques (110) de sellado precalentados por el segundo cuerpo (122) de calentamiento son diferentes entre sí, la temperatura de precalentamiento de la parte (12b) de sellado precalentada por el primer cuerpo (121) de calentamiento es inferior a la temperatura de precalentamiento del par de bloques (110) de sellado precalentados por el segundo cuerpo (122) de calentamiento.
11. El método de la reivindicación 8, en donde la temperatura de precalentamiento se establece en 100 °C a 230 °C.
12. El método de la reivindicación 8, en donde una lámpara de calentamiento se usa como cada uno del primer cuerpo (121) de calentamiento y el segundo cuerpo (122) de calentamiento.
13. El método de la reivindicación 8, en donde el proceso de transferencia además comprende precalentar temporalmente la parte (12b) de sellado formada en la bolsa (12) de la batería (10) secundaria durante la transferencia.
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