JP7416942B2 - 電極組立体及びその成形方法並びに製造システム、二次電池、電池モジュール及び装置 - Google Patents

Description

本願は、２０１９年１２月４日に提出された名称が「積層電池セル製造システム及び積層電池セル成形方法」の中国特許出願２０１９１１２２４９６７．７の優先権を要求し、該出願の全ての内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

本願は、電池技術分野に関し、特に電極組立体及びその成形方法並びに製造システム、二次電池、電池モジュール及び装置に関する。

社会及び科学技術の発展に伴い、二次電池は、高電力の装置、例えば電動車両などに動力を提供することに広く適用されている。二次電池は、複数の電池セルを直列又は並列接続して電池モジュールを形成することにより、より大きな容量又は電力を実現する。

二次電池は、カソードシート及びアノードシートを含み、カソードシート及びアノードシートは積層された方式で電極組立体を形成する。しかしながら、カソードシートとアノードシートが互いに積層された後、カソードシート及びアノードシートのうちの少なくとも一つが所定の位置からずれ、これにより二次電池の電気化学的性能に影響を与える。

本願の実施例は、第１の電極シートと第２の電極シートが積層された後に所定の位置にあることを保証することができ、これにより二次電池が良好な電気化学的性能を有することを保証する電極組立体及びその成形方法並びに製造システム、二次電池、電池モジュール及び装置を提供している。

一つの側面では、本願の実施例により、二次電池に用いられる電極組立体を提供し、それは、第１の電極シートと、前記第１の電極シートと逆極性の第２の電極シートとを備え、前記第１の電極シートは、複数の折り曲げ部と、複数の積層して設けられた第１の積層部とを含み、各折り曲げ部は、二つの隣接する第１の積層部を接続するために用いられ、ここで、折り曲げ部は、製造時に折り曲げ部が折り曲げられるようにガイドするガイド部を有し、第２の電極シートは、複数の第２の積層部を含み、各第２の積層部は、隣接する二つの第１の積層部の間に設けられる。

他の側面では、本願の実施例により、上記実施例に係る電極組立体を含む二次電池を提供する。

他の側面では、本願の実施例により、上記実施例に係る二次電池を含む電池モジュールを提供する。

他の側面では、本願の実施例により、電気エネルギーを供給する上記実施例に係る二次電池を含む装置を提供する。

他の側面では、本願の実施例により、電極組立体の成形方法を提供し、それは、
複数の折り曲げ部及び複数の第１の積層部を含む第１の電極シートを提供し、各折り曲げ部は、二つの隣接する第１の積層部を接続するために用いられ、ここで、折り曲げ部は、ガイド部を有するステップと、
第１の電極シートと逆極性の第２の電極シートを提供し、第２の電極シートは複数の第２の積層部を含み、各第２の積層部は、隣接する二つの第１の積層部の間に設置されるステップと、
ガイド部に沿って折り曲げ部を折り曲げることにより、折り曲げ部に接続された二つの隣接する第１の積層部が積層されるステップと、を含む。

他の側面では、本願の実施例により、電極組立体の製造システムを提供し、それは、
複数の折り曲げ部及び複数の積層して設けられた第１の積層部を含む第１の電極シートを提供し、各折り曲げ部は、二つの隣接する第１の積層部を接続するために用いられる第１の搬送機構と、
折り曲げ部に、製造時に折り曲げ部が折り曲げられるようにガイドするためのガイド部を設置するために用いられる痕跡形成機構と、
第１の電極シートと逆極性の第２の電極シートを提供し、第２の電極シートが複数の第２の積層部を含み、各第２の積層部が隣接する二つの第１の積層部の間に設置される第２の搬送機構と、
折り曲げ部をガイド部に沿って折り曲げ、かつ折り曲げ部に接続された二つの隣接する第１の積層部を積層させるために用いられる積層機構と、を備える。

本願の有益な効果は、以下のとおりである。折り曲げ部にガイド部を設置することにより、製造時に、折り曲げ部がガイド部に沿って折り曲げられ、折り曲げ部が第１の積層部に対して折り曲げられる時の折り曲げ位置がより正確であることを保証し、これにより、第１の電極シートと第２の電極シートが積層された後に所定の位置にあり、二次電池が良好な電気化学的性能を有することを保証することができる。

以下に、図面を参照して本願の例示的な実施例に係る特徴、利点及び技術的効果を説明する。
本願の実施例に開示された車両の構造概略図である。 本願の実施例に開示された電池パックの分解構造概略図である。 本願の実施例に開示された電池モジュールの局所構造概略図である。 本願の実施例に開示された二次電池の分解構造概略図である。 本願の実施例に係る第１の電極シートの折り曲げ前の局所平面構造概略図である。 図５に示す実施例に係る第１の電極シートの側面構造概略図である。 図５に示す実施例に係る第１の電極シートの折り曲げ状態の構造概略図である。 図５に示す実施例に係る第１の電極シート、第２の電極シート及びセパレータの接続構造概略図である。 本願の実施例に係る電極組立体の側面構造概略図である。 図９に示す実施例に係る電極組立体の平面視における第１の構造概略図である。 図９に示す実施例に係る電極組立体の平面視における第２の構造概略図である。 本願の他の実施例に係る電極組立体の側面構造概略図である。 本願の他の実施例に係る第１の電極シートの折り曲げ状態の構造概略図である。 図１３に示す実施例に係る第１の電極シートを含む電極組立体の側面構造概略図である。 本願の他の実施例に係る第１の電極シートの折り曲げ状態の構造概略図である。 本願の他の実施例に係る第１の電極シートの折り曲げ状態の構造概略図である。 図１６に示す実施例に係る第１の電極シートを含む電極組立体の側面図の断面構造概略図である。 本願の他の実施例に係る第１の電極シートの折り曲げ状態の構造概略図である。 本願の他の実施例に係る電極組立体の側面構造概略図である。 本願の他の実施例に係る電極組立体の側面構造概略図である。 本願の実施例に係る積層電池セル製造システムの構造概略図である。 本願の実施例に係る第１の搬送機構の構造概略図である。 本願の実施例に係るアノードシートと痕跡形成機構の構造概略図である。 本願の実施例に係る痕跡を有するアノードシートの概略図である。 本願の実施例に係る第２の搬送機構の構造概略図である。 本願の実施例に係る複合機構の構造概略図である。 本願の実施例に係る加熱搬送組立体の構造概略図である。 図２７に示す構造の平面図である。 本願の実施例に係る積層機構の構造概略図である。 図２９に示す構造の底面図である。 本願の実施例に係る積層機構とメイン搬送機構及び積層される組立体との協働を示す概略図である。図面において、各図面は、実際の比率に応じて描かれない。

１ 車両
１０ 電池パック
２０ 電池モジュール
３０ 二次電池
４０ ケース
５０ 電極組立体
５０ａ 本体部
５０ｂ タブ
５１ 第１の電極シート
５１ａ 集電体
５１ｂ 電極活性材料層
５１１ 折り曲げ部
５１１ａ 接続部
５１１ｂ 中間遷移部
５１１０ 薄弱領域
５１１１ ガイド部
５１１１ａ 溝
５１１１ｂ 貫通孔
５１１２ 第２の外縁
５１２、第１の積層部
５１２１ 第１の外縁
５２ 第２の電極シート
５２１ 第２の積層部
５２１１ 第３の外縁
５３ セパレータ
６０ トップカバー組立体
６１ トップカバープレート
６２ 電極端子
７０ アダプタシート
Ｗ 延出方向
Ｈ 厚さ方向
Ｘ 第１の方向
Ｙ 第２の方向
Ｚ 折り曲げ方向
１００ 第１の搬送機構
１０１ 第１の巻き出し装置
１０２ 第１のベルト接続装置
１０３ 第１の張力バランス装置
１０４ 第１の偏差校正装置
１０５ 第１の除塵装置
２００ セパレータ搬送機構
３００ 痕跡形成機構
３０１ 第１の痕跡形成部材
３０２ 第２の痕跡形成部材
４００ 第２の搬送機構
４０１ 第２の巻き出し装置
４０２ 第２のベルト接続装置
４０３ 第２の張力バランス装置
４０４ 第２の偏差校正装置
４０５ 切断装置
４０６ 第２の除塵装置
４０６１ ベルトブラシ
４０６２ 吸塵装置
５００ 複合機構
５０１ 加熱搬送組立体
５０１１ 加熱部材
５０１２ 搬送部材
５０１２ａ 伝動輪
５０１２ｂ 伝動ベルト
５０２ ローラ押圧部材
５０２１ 押圧ローラ
５０３ 除塵部材
６００ 積層機構
６０１ 動力源
６０２ 揺動機構
６０２１ 隙間
６０２２ 取付ベース
６０２３ 挟持ローラ
６０２４ リミット補強ローラ
７００ メイン搬送機構

以下に図面及び実施例を参照して本願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例に係る詳細な説明及び図面は本願の原理を例示的に説明するために用いられるが、本願の範囲を限定するものではなく、即ち本願は記述された実施例に限定されない。

本願の説明において、特に断りのない限り、「複数」の意味は、二つ以上である。「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」等の用語が指示する方位又は位置関係は、単に本願を説明しやすく説明を簡略化するためのものであり、指された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造し操作しなければならないことを指示するか又は暗示するものではないため、本願を限定するものと理解すべきではない。また、「第１」、「第２」などの用語は単に目的を説明するために用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示することを理解することができない。

下記説明において出現する方位用語は、いずれも図に示す方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。本願の説明において、さらに説明すべきものとして、明確な規定及び限定がない限り、「取り付け」、「連結」、「接続」という用語は広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよい。直接接続されてもよく、中間媒体を介して間接接続されてもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。

本願をよりよく理解するために、以下に図１～図３１を参照して本願の実施例を説明する。

本願実施例は、二次電池３０を電源として使用する装置を提供する。この装置は、車両、船舶又は航空機等であってもよいが、これらに限定されない。図１に示すように、本願の一つの実施例は、車両本体及び電池モジュールを含む車両１を提供する。電池モジュールは、車両本体に設けられる。ここで、車両１は、純電気自動車であってもよく、ハイブリッド自動車又は航続距離延長型自動車であってもよい。車両本体には、電池モジュールと電気的に接続された駆動モータが設けられている。電池モジュールは、駆動モータに電気エネルギーを供給する。駆動モータは、伝動機構により車両本体における車輪に接続され、これにより自動車の走行を駆動する。好ましくは、電池モジュールは車両本体の底部に水平に設置されてもよい。

図２に示すように、電池モジュールは、電池パック１０であってもよい。電池パック１０の設置形態は多様である。いくつかの選択可能な実施例において、電池パック１０は筐体と筐体内に設置された電池モジュール２０とを含む。電池モジュール２０の数は一つ又は複数である。一つ又は複数の電池モジュール２０は筐体内に配列して配置される。筐体の種類は限定されない。筐体は、枠状の筐体、皿状の筐体、又は箱状の筐体等であってもよい。好ましくは、筐体は電池モジュール２０を収容するための下部筐体と下部筐体にカバーされた上部筐体を含む。上部筐体と下部筐体は、閉じられた後に電池モジュール２０を収容する収容部を形成する。理解できるように、電池モジュールは電池モジュール２０であってもよく、即ち電池モジュール２０を車両本体に直接設置する。

図３に示すように、電池モジュール２０は複数の二次電池３０を含む。電池モジュール２０の設置方式は様々である。実施例において、電池モジュール２０は収容部及び収容部内に位置する複数の二次電池３０を含む。複数の二次電池３０は、収容部内に並設されている。収容部の設置方式は様々であり、例えば収容部はハウジング及びハウジングにカバーして設置されたカバープレートを含む。又は、収容部は連続的に接続された側板及び端板を含む。又は、収容部は対向して設置された二つの端板と端板及び二次電池３０の外に取り巻かれたバンドとを含む。

出願人は、従来の二次電池では電気化学的性能が劣るという問題点に着目した後、成形された電極組立体におけるカソードシート及びアノードシートのうちの少なくとも一つが所定の位置からずれるため、二次電池の電気化学的性能に影響を与えることを発見した。出願人は、さらに成形された電極組立体におけるカソードシート及びアノードシートのうちの少なくとも一つが所定の位置からずれ、電極組立体にリチウム析出現象が存在し、これにより二次電池の電気化学的性能に影響を与えることを発見した。これにより、アノードシートがカソードシート外縁を超えている部分の寸法が小さすぎること、又はアノードシートがカソードシート外縁からはみ出していないことが原因であるおそれがあると推測される。

電極組立体の組立プロセスを分析することにより、出願人はリチウム析出現象をさらに研究して、アノードシートを連続的に設置し、カソードシートを断続的に設置することを例とし、アノードシートは折り曲げプロセスにおいて所定の領域に沿って折り曲げることが困難であるため、カソードシートとアノードシートが積層して電極組立体を形成した後、アノードシートがカソードシートの外縁を超える部分の寸法が小さすぎる場合があり、電極組立体にリチウム析出現象が発生しやすく、これにより二次電池の電気化学的性能及び安全性能に影響を与えることを発見した。

出願人が発見した上記問題点に基づいて、出願人は、電極組立体５０の構造を改善し、以下に本願の実施例をさらに説明する。

図４に示すように、本願の実施例に係る二次電池３０は、ケース４０、ケース４０内に設置された電極組立体５０及びケース４０に密封接続されたトップカバー組立体６０を含む。

本実施例に係るケース４０は、四角形構造又は他の形状である。ケース４０は、電極組立体５０及び電解液を収容する内部空間と、内部空間と連通する開口とを有する。ケース４０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、またはプラスチックなどの材料で製造することができる。

本願実施例に係るトップカバー組立体６０は、トップカバープレート６１及び電極端子６２を備えている。本願実施例に係るトップカバープレート６１は、対向する外面及び内面と、外面及び内面を貫通する電極引出孔とを有している。トップカバープレート６１はケース４０の開口をカバーすることができかつケース４０に密封接続される。トップカバー６１の内面は、電極組立体５０に向いている。電極端子６２は、トップカバープレート６１に設けられ、電極引出孔に対応して設けられている。電極端子６２の一部はトップカバープレート６１の外面に露出し、かつバスバーと溶接するために用いられる。

本願実施例に係る電極組立体５０は、本体部５０ａと、本体部５０ａから延出するタブ５０ｂとを備えている。本願の実施例において、本体部５０ａの対向する二つの端面にそれぞれ一つのタブ５０ｂが延出する。他のいくつかの実施例において、本体部５０ａの対向する二つの端面のうちの一つの端面に二つのタブ５０ｂが延出する。二つのタブ５０ｂの極性は逆であり、一つはカソードタブであり、もう一つはアノードタブである。カソードシートの活物質はカソードシートの塗布領域に塗布され、アノードシートの活物質はアノードシートの塗布領域に塗布される。本体部５０ａの塗布領域から延出した複数の未塗布領域は、タブ５０ｂとして積層されている。カソードタブはカソードシートの塗布領域から延出し、アノードタブはアノードシートの塗布領域から延出する。アダプタシート７０は、電極組立体５０のタブ５０ｂと電極端子６２とを接続するためのものである。

一つの実施例において、図５は第１の電極シート５１が展開状態にある局所構造を概略的に示す。図５に示すように、第１の電極シート５１は、複数の折り曲げ部５１１及び複数の第１の積層部５１２を含み、ここで、折り曲げ部５１１は折り曲げられた後に少なくとも部分的に折り曲げ状態にある。第１の電極シート５１は、全体が連続した延出構造となっている。第１の電極シート５１自体の延出方向Ｗに沿って、折り曲げ部５１１と第１の積層部５１２は交互に設置される。各折り曲げ部５１１は隣接する二つの第１の積層部５１２に接続される。第１の方向Ｘに沿って、各第１の積層部５１２は対向する二つの第１の外縁５１２１を有し、各折り曲げ部５１１は対向する二つの第２の外縁５１１２を有する。第１の方向Ｘは、第１の電極シート５１の幅方向と同じである。第１の方向Ｘは、延出方向Ｗと直交している。本実施例において、第１の方向Ｘに沿って、同じ側に位置する第１の外縁５１２１と第２の外縁５１１２は位置合わせる。第１の電極シート５１は、第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１から第１の方向Ｘに延出するタブ５０ｂをさらに有する。タブ５０ｂの数及び位置は、第１の積層部５１２の数及び位置と一対一に対応して設けられている。本実施例において、第１の電極シート５１は、折り曲げ部５１１に設置されたガイド部５１１１を有する。ガイド部５１１１の数は、折り曲げ部５１１の数と同じであってもよい。当然のことながら、理解できるように、全ての折り曲げ部５１１のうちの一部の数の折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が設置され、他の折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が設置されなくてもよい。ガイド部５１１１は、製造時に折り曲げ部５１１の折り曲げをガイドするためのものである。製造プロセスにおいて、第１の電極シート５１に外力を加えて折り曲げ操作を行う場合、折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が設置されるため、折り曲げ部５１１がガイド部５１１１の位置する領域で折り曲げを実現しやすく、これにより折り曲げ位置の制御可能性及び正確性を向上させ、さらに第１の電極シート５１及び第２の電極シート５２がそれぞれ所定の位置にあることを保証し、二次電池３０が良好な電気化学的性能を有することを保証する。

図６は、図５に示す実施例に係る第１の電極シート５１の側面構成を模式的に示している。第１の電極シート５１は、集電体５１ａと、集電体５１ａに塗布された電極活性材料層５１ｂとを有する。集電体５１ａは、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈにおいて対向する両面を有する。二つの電極活性材料層５１ｂは、それぞれ二つの表面に設けられている。一例では、第１の電極シート５１がカソードシートである場合、集電体５１ａの材料はアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属材料である。第１の電極シート５１がアノードシートである場合、集電体５１ａの材料は銅又は銅合金等の金属材料である。ガイド部５１１１は、物が残った跡であってもよい。選択可能に、それは材料除去部材により第１の電極シート５１に一部の電極活性材料層５１ｂを除去し、又は、第１の電極シート５１に一部の電極活性材料層５１ｂ及び一部の集電体５１ａを除去した後に形成された構造を指す。

本実施例において、各折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が設置される。本実施例において、ガイド部５１１１は溝５１１１ａを含む。溝５１１１ａは、第１の電極シート５１の表面から第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って集電体５１ａに近づく方向に窪んで延びている。隣接する二つの折り曲げ部５１１において、一つの折り曲げ部５１１に設置された溝５１１１ａは集電体５１ａの一側に位置し、他の折り曲げ部５１１に設置された溝５１１１ａは集電体５１ａの他側に位置する。溝５１１１ａは、第１の電極シート５１に一部の電極活性材料層５１ｂを除去することによって形成されていてもよい。又は、集電体５１ａに電極活性材料を塗布する時、対応する位置に少ない電極活性材料を塗布して該溝５１１１ａを形成する。本実施例において、厚さ方向Ｈに沿って、溝５１１１ａの深さは電極活性材料層５１ｂの厚さに等しいことができる。溝５１１１ａは集電体５１ａの表面まで延出しているが、集電体５１ａ内に延出しない。しかしながら、理解できるように、溝５１１１ａの深さは電極活性材料層５１ｂの厚さよりも小さくてもよく、これにより厚さ方向Ｈに沿って溝５１１１ａは電極活性材料層５１ｂを貫通せず、この時、溝５１１１ａと集電体５１ａとの間にさらに一部の電極活性材料が設けられる。本実施例において、溝５１１１ａの深さが電極活性材料層５１ｂの厚さ以下であるため、溝５１１１ａを形成する時に集電体５１ａを損傷せず、溝５１１１ａの深さが電極活性材料層５１ｂの厚さよりも大きい場合（この時に集電体５１ａを損傷する）に対して、集電体５１ａの強度が影響を受けない。本実施例において、溝５１１１ａの開口部は、溝５１１１ａの底部以上である。一例では、溝５１１１ａは第１の方向Ｘに垂直な平面でＶ字形に投影される。しかしながら、溝５１１１ａの投影はＶ字形に限定されず、Ｕ字形又は矩形などであってもよい。溝５１１１ａの開口部が溝５１１１ａの底部以上であるため、一方で折り曲げ部５１１の折り曲げ位置を保証することに役立ち、同時に該溝５１１１ａが成形しやすい。他方では、折り曲げプロセスにおいて、溝５１１１ａの開口部近傍の電極活性材料が受ける押圧応力が小さいか又は押圧応力を受けないことにより、第１の積層部５１２が受ける折り曲げ抵抗が小さくなり、これにより所定の位置により正確に折り曲げやすい。本実施例において、第１の電極シート５１は、さらに折り曲げ部５１１に設置された薄弱領域５１１０を有し、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って、薄弱領域５１１０は溝５１１１ａに対応して設置される。第１の電極シート５１の薄弱領域５１１０における厚さは第１の電極シート５１の薄弱領域５１１０以外の領域の厚さよりも小さい。この時、薄弱領域５１１０の剛性は第１の電極シート５１の薄弱領域５１１０以外の領域の剛性より小さいため、折り曲げ部５１１は薄弱領域５１１０で折り曲げやすく、これにより隣接する二つの第１の積層部５１２の同じ側に位置する第１の外縁５１２１が一致することに役立つ。

図５及び図６に示す実施例において、第１の電極シート５１の延出方向Ｗにおいて、薄弱領域５１１０の厚さは中心領域から両側領域まで増大傾向にある。第１の方向Ｘに沿って、溝５１１１ａが折り曲げ部５１１の対向する二つの第２の外縁５１１２まで延出することにより折り曲げ部５１１全体を貫通し、溝５１１１ａが折り曲げ部５１１全体を貫通しない場合に比べて、折り曲げプロセスにおいて、溝５１１１ａの近傍の電極活性材料が受ける押圧応力が小さいか又は押圧応力を受けないことにより、第１の積層部５１２が受ける折り曲げ抵抗が小さくなり、折り曲げ部５１１の折り曲げ位置の正確性をよりよく保証し、さらに第１の積層部５１２がより正確に所定の位置に折り曲げやすいことを保証することができる。本実施例において、折り曲げ部５１１は一部の電極活性材料層５１ｂを有する。二層の電極活性材料層５１ｂのうちの一層の薄弱領域５１１０に対応する部分は完全に除去されず、他の層は完全に除去されてもよく、完全に除去されなくてもよい。本実施例において、第１の電極シート５１の延出方向Ｗに沿って、溝５１１１ａの開口寸法は折り曲げ部５１１の寸法より小さく、これにより折り曲げ部５１１のガイド部５１１１以外の領域は電極活性材料層５１ｂで覆われる。一例では、二層の電極活性材料層５１ｂと薄弱領域５１１０に対応する部分はいずれも完全に除去される。

ガイド部５１１１の第１の方向Ｘにおける寸法は、折り曲げ部５１１の第１の方向Ｘにおける寸法に応じて設定されている。ガイド部５１１１の第１の方向Ｘにおける寸法も、ガイド部５１１１の長さである。折り曲げ部５１１の第１の方向Ｘにおける寸法も、折り曲げ部５１１の長さである。したがって、他のいくつかの実施例において、溝５１１１ａは第１の方向Ｘに沿って折り曲げ部５１１を貫通しない。該溝５１１１ａの第１の方向Ｘにおける寸法と折り曲げ部５１１の第１の方向Ｘにおける寸法との比は０．４～０．８であり、好ましくは０．４、０．５、０．６、０．７又は０．８である。

図７は、図５に示す実施例に係る第１の電極シート５１の複数回の往復折り畳み状態の構成を模式的に示している。電極組立体５０の加工製造プロセスにおいて、第１の電極シート５１を折り曲げる必要がある。製造時に、ガイド部５１１１は、折り曲げ部５１１をガイドすることにより折り曲げを行うことができ、即ち、折り曲げ部５１１はガイド部５１１１に沿って折り曲げることができ、これにより折り曲げ位置を所定の位置に位置させることができ、隣接する二つの第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１が一致することを保証することに役立つ。第１の電極シート５１の折り曲げ部５１１は、図７に示す折り曲げ方向Ｚに沿って折り曲げられている。折り曲げ方向Ｚと第１の方向Ｘとは互いに垂直であり、即ち折り曲げ方向Ｚが位置する平面と第１の方向Ｘとは互いに垂直である。本実施例において、第１の電極シート５１は、略Ｚ字形に往復的に折り曲げることができる。図７に示す破線は、エンティティ構造を示すものではなく、折り曲げ部５１１と第１の積層部５１２の両者の分離線を模式的に示す。隣接する二つの溝５１１１ａは、第１の電極シート５１の二つの対向表面に位置し、かつ溝５１１１ａは折り曲げ部５１１の折り曲げ時に圧縮応力を受ける側に位置するため、第１の電極シート５１の折り畳みが完了した後、折り曲げ部５１１における溝５１１１ａの開口は隣接する二つの第１の積層部５１２の間に形成された空間に向き、即ち溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の内側表面に位置し、これにより薄弱領域５１１０の溝５１１１ａに近接する側は引張応力を支持せず、薄弱領域５１１０が引張応力の作用で破断する可能性を低減する。第１の電極シート５１の折り畳みが完了した後、隣接する二つの第１の積層部５１２は第２の方向Ｙに沿って間隔を隔てて積層して設置され、かつ隣接する二つの第１の積層部５１２の間に形成された空間は第２の電極シート５２の第２の積層部５２１を収容するために用いられる。第２の方向Ｙは、第１の積層部５１２の積層方向と同じであり、第１の方向Ｘと直交している。本実施例において、折り曲げられた後の折り曲げ部５１１は円弧状を呈し、例えば円弧状であってもよい。

図８に示す実施例において、第１の電極シート５１を基礎として、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈにおいて、第１の電極シート５１の対向する両側にそれぞれセパレータ５３が設置される。二つのセパレータ５３はペアとして設置され、第１の電極シート５１は二つのセパレータ５３の間に設置される。セパレータ５３は、第１の積層部５１２および折り曲げ部５１１を覆っている。図５に示す第１の方向Ｘに沿って、少なくとも一部のタブ５０ｂはセパレータ５３の縁部を超えている。製造プロセスにおいて、対応する材料供給装置により、それぞれ二つのセパレータ５３を第１の電極シート５１に貼り付ける。セパレータ５３の第１の電極シート５１から遠い側には、第２の電極シート５２が設けられている。第１の電極シート５１と第２の電極シート５２との極性は逆であり、そのうちの一つがカソードシートである場合、もう一つはアノードシートである。第２の電極シート５２は、複数の第２の積層部５２１を含む。本実施例において、隣接する二つの第２の積層部５２１はそれぞれ第１の電極シート５１の対向する両側に設置される。厚さ方向Ｈに沿って、第１の積層部５１２と第２の積層部５２１は互いに位置して対応して設置される。本実施例において、隣接する二つの折り曲げ部５１１の間に第２の積層部５２１が設置される。しかしながら、本願は隣接する二つの折り曲げ部５１１の間に第２の積層部５２１を設置することを限定せず、製品の要求に応じて対応する数量の第２の積層部５２１を設置することもできる。一例では、第１の電極シート５１にセパレータ５３を設置した後、第２の積層部５２１をセパレータ５３に取り付ける。例えば、第２の積層部５２１とセパレータ５３は熱圧着、電気泳動又は接着方式で接続することができる。セパレータ５３は、第１の電極シート５１と第２の電極シート５２との間に介在する絶縁体である。セパレータ５３の材料は、第１の電極シート５１及び第２の電極シート５２を絶縁的に隔離するように、プラスチックなどの絶縁材料であってもよい。

図９は、実施例に係る電極組立体５０の側面構成を模式的に示している。第１の電極シート５１、セパレータ５３及び第２の電極シート５２は図８に示す方式で組み合わせた後、折り曲げ部５１１をガイド部５１１１のガイドで折り曲げ、最後に図９に示す折り畳み状態を形成する。第２の方向Ｙにおいて、隣接する二つの第１の積層部５１２の間に第２の積層部５２１が設置され、これにより第１の積層部５１２と第２の積層部５２１が順次交互に設置される。第２の方向Ｙにおいて、折り曲げ部５１１と第２の積層部５２１は互いに重複領域が存在しない。本実施例において、折り曲げ部５１１は完全に折り曲げ状態にあり、折り曲げ部５１１の開始線は第１の積層部５１２に対して折り曲げ始める領域である。折り曲げ部５１１と第２の積層部５２１との間に隙間があり、この時に第１の積層部５１２の延出方向Ｗに沿った二つの縁部はいずれも第２の積層部５２１を超えており、第２の積層部５２１は延出方向Ｗに沿って折り曲げ部５１１の端部に向かって折り曲げ部５１１に接触せず、これにより第２の積層部５２１の端部が折り曲げ部５１１と干渉することにより電極活性材料の粉落ち又は脱落が発生する可能性を低減させる。第１の電極シート５１が折り曲げられた後、各折り曲げ部５１１の溝５１１１ａは折り曲げ部５１１の内側表面に位置し、即ち第１の電極シート５１が折り曲げられた後、各折り曲げ部５１１における溝５１１１ａはいずれも集電体５１ａの第２の積層部５２１に近い側に位置する。ここで、内側表面とは折り曲げ部５１１が第２の積層部５２１に近接する表面を指す。これに対応して、折り曲げ部５１１の外側表面とは折り曲げ部５１１の第２の積層部５２１から離れた表面を指す。本実施例において、折り曲げられた折り曲げ部５１１におけるガイド部５１１１は第２の積層部５２１の中間領域に対応して設置される。

図１０は、第１の積層部５１２と第２の積層部５２１とが互いに積層された平面構造を模式的に示している。本実施例において、第１の電極シート５１はアノードシートであり、第２の電極シート５２はカソードシートである。折り曲げ部５１１におけるガイド部５１１１のガイド作用で、第１の電極シート５１が往復して折り畳まれた後、第１の積層部５１２の周縁はいずれも第２の積層部５２１を超えており、これにより第２の積層部５２１全体が第１の積層部５１２により覆われることを保証し、第２の積層部５２１が第１の積層部５１２を超えることによりリチウム析出現象が発生する可能性を効果的に低減する。ここで、第２の積層部５２１全体が第１の積層部５１２で覆われることは、第２の積層部５２１の第２の方向Ｙにおける正投影が第１の積層部５１２の第２の方向Ｙにおける正投影内に完全に位置し、この時に第２の積層部５２１の投影面積が第１の積層部５１２の投影面積よりも小さいことを指す。一例において、第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１と対応する第２の積層部５２１の第３の外縁５２１１との間の間隔は０．２ミリメートル以上５ミリメートル以下であり、好ましくは０．５ミリメートル、１ミリメートル、１．５ミリメートル、２ミリメートル、２．５ミリメートル、３ミリメートル、３．５ミリメートル、４ミリメートル又は４．５ミリメートルである。折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が設置されるため、第１の電極シート５１は、ガイド部５１１１のガイド作用で折り曲げられ、これにより、折り曲げ部５１１に接続された二つの隣接する第１の積層部５１２のそれぞれの第１の外縁５１２１が一致し、即ち二つの隣接する第１の積層部５１２は同じ側に位置する二つの第１の外縁５１２１が夾角αを有する。ここで、二つの隣接する第１の積層部５１２のそれぞれの第１の外縁５１２１が一致することは、図１０に示す状態を含み、即ち、第２の方向Ｙに沿って、隣接する二つの第１の積層部５１２の投影は互いに重なり合う。二つの隣接する第１の積層部５１２の同じ側に位置する二つの第１の外縁５１２１の夾角αは０°であり、これにより平面状態で、二つの隣接する第１の積層部５１２のそれぞれの第１の外縁５１２１は互いに位置合わせて一致する。二つの隣り合う第１の積層部５１２のそれぞれの第１の外縁５１２１が一致することも、図１１に示す状態を含む。図１１は、第１の積層部５１２と第２の積層部５２１とが互いに積層された別の平面構造を模式的に示している。二つの隣接する第１の積層部５１２は、平面視において同じ側に位置する二つの第１の外縁５１２１は、完全な位置合わせ状態ではない。二つの隣接する第１の積層部５１２は同じ側に位置する二つの第１の外縁５１２１に夾角αが存在する。夾角αが０°よりも大きくかつ３０°以下であることにより、第１の積層部５１２が第２の積層部５２１を覆うことを保証する。好ましくは、夾角αの値は５°、１０°、１５°、２０°又は２５°である。ここで、夾角αは許容誤差角度である。折り曲げられた後の第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１がずれて他の第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１と重なることができないが、依然として第１の積層部５１２が第２の積層部５２１を覆うことを保証することができる場合、二つの隣接する第１の積層部５１２の同じ側に位置する二つの第１の外縁５１２１が存在する夾角αは許容誤差角度と呼ばれる。

本願の実施例に係る第１の電極シート５１は、折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が設置されるため、電極組立体５０の製造プロセスにおいて、第１の電極シート５１を折り曲げ操作する時、第１の電極シート５１はガイド部５１１１のガイド作用で、折り曲げ部５１１のガイド部５１１１領域で折り曲げやすく、これによりガイド部５１１１を設置することにより折り曲げ部５１１の折り曲げ位置の制御可能性及び正確性を向上させることができ、さらに二つの隣接する第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１の一致性を向上させ、第１の電極シート５１が折り曲げられた後に折り曲げ位置にランダム性が存在することにより第１の積層部５１２及び第２の積層部５２１においてそのうちの負極としての一方が正極としての他方を完全に覆うことができない可能性を低減させ、これにより加工製造された電極組立体５０にリチウム析出現象が発生する可能性を低減させる。また、集電体５１ａに塗布された電極活性材料層５１ｂ自体は一定の脆性を有する。折り曲げ部５１１の曲げプロセスにおいて電極活性材料層５１ｂは外力作用を受け、これにより電極活性材料層５１ｂは集電体５１ａから脱落するか又は粉落ちする状況が存在し、電極組立体５０の電気化学的性能及び安全性に影響を与える。本願の溝５１１１ａは、対応する電極活性材料を減少させる方式で形成され、これにより折り曲げ部５１１の折り曲げプロセスにおいて、設置された溝５１１１ａは、対応する電極活性材料層５１ｂにかかる内部応力を低減することに役立ち、電極活性材料層５１ｂの脱落又は粉落ちの可能性を低減させる。

他のいくつかの実施例において、図７及び図９に示す実施例と同様の構造はここで説明を省略し、ここで主に図７及び図９に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、隣接する二つの折り曲げ部５１１のうち、一方の溝５１１１ａは第１の電極シート５１の一方の表面に位置し、他方の溝５１１１ａは第１の電極シート５１の他方の表面に位置し、したがって折り曲げた後の第１の電極シート５１は、折り曲げ部５１１におけるガイド部５１１１が隣接する二つの第１の積層部５１２の間に形成された空間に背向し、即ち折り曲げ部５１１の外側表面に位置し、これにより溝５１１１ａは折り曲げ部５１１が曲げられる時に引張応力を受ける側に位置する。

他のいくつかの実施例において、図９に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図９に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、各折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が設置される。隣接する二つの折り曲げ部５１１のそれぞれのガイド部５１１１の溝５１１１ａは第１の電極シート５１の同じ表面に位置し、したがって折り曲げられた第１の電極シート５１において、隣接する二つの折り曲げ部５１１のうちの一方の折り曲げ部５１１における溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の外側表面に位置して隣接する二つの第１の積層部５１２の間に形成された空間に背向し、他方の折り曲げ部５１１における溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の内側表面に位置して、隣接する二つの第１の積層部５１２の間に形成された空間を向く。本実施例において、第１の電極シート５１を加工製造する時、第１の電極シート５１の同一の表面に各溝５１１１ａを加工するだけでよい、第１の電極シート５１の加工の難しさを低減することに役立つ。

図１２は、本願の他の実施例に係る電極組立体５０の側面構造を模式的に示している。図１２に示す他のいくつかの実施例において、図９に示す実施例と同様の構造はここで説明を省略し、ここで主に図９に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、各折り曲げ部５１１にガイド部５１１１が対応して設置される。一つのガイド部５１１１は二つの溝５１１１ａを含む。第１の電極シート５１が展開状態にある時、二つの溝５１１１ａは第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って対応して設置される。折り曲げられた第１の電極シート５１において、二つの溝５１１１ａのうちの一方は折り曲げ部５１１の外側表面に設置されて隣接する二つの第１の積層部５１２の間に形成された空間に背向し、他方は折り曲げ部５１１の内側表面に設置されて隣接する二つの第１の積層部５１２の間に形成された空間を向く。本実施例において、各折り曲げ部５１１に対して、厚さ方向Ｈに二つの溝５１１１ａが設置され、この時に薄弱領域５１１０の厚さがより小さく、これにより薄弱領域５１１０の剛性をさらに低減させることに役立つ。このように、二つの溝５１１１ａに対応する薄弱領域５１１０の剛性が小さいため、折り曲げ部５１１は設置された薄弱領域５１１０領域で折り曲げやすく、折り曲げ位置の制御可能性及び正確性をさらに向上させることに役立つ。このように、溝５１１１ａが設置されない折り曲げ部５１１に対して、本実施例における両側の電極活性材料層５１ｂは折り曲げられる時に自身の内部応力が相対的に小さくなり、さらに折り曲げの難しさ及び電極活性材料層５１ｂが引張又は押圧応力を受けることにより集電体５１ａから脱落するか又は粉落ちする可能性をさらに低減させることに役立つ。一例において、二つの溝５１１１ａの構造は同じである。

他のいくつかの実施例において、図９に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図９に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、ガイド部５１１１は一つの溝５１１１ａを含む。溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の内側面から集電体５１ａに向かって延びている。溝５１１１ａの開口は、第２の積層部５２１に向いている。溝５１１１ａは、内側の電極活性材料層５１ｂ及び一部の集電体５１ａを、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈにおいて貫通している。一例では、金属カッター、レーザーカッター及び液体エッチング器具の少なくとも一つを採用して溝５１１１ａを形成する。したがって、本実施例において、溝５１１１ａの一部を集電体５１ａに開設することで、対応する領域の電極活性材料を除去することを保証すると同時に加工精度の要求及び加工の難しさも低減させる。また、集電体５１ａの一部が除去されて溝５１１１ａの一部を形成し、これにより溝５１１１ａに対応して設置された薄弱領域５１１０の剛性をさらに低減させることにより、折り曲げ部５１１がガイド部５１１１で折り曲げやすくなる。他の実施例において、溝５１１１ａは折り曲げ部５１１から第２の積層部５２１の外側表面に背向して集電体５１ａに向かって延出する。溝５１１１ａの開口は、折り曲げ部５１１の外側表面に位置し、これにより溝５１１１ａの開口は第２の積層部５２１に背向する。溝５１１１ａは、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って外側の電極活性材料層５１ｂ及び一部の集電体５１ａを貫通している。

図１３は、本願の他の実施例に係る第１の電極シート５１の複数回の往復折り畳み状態の構造を模式的に示している。図１４は、本願の他の実施例に係る電極組立体５０の側面構造を模式的に示している。図１４に示す実施例における第１の電極シート５１は、図１３に示す実施例に係る第１の電極シート５１である。図１３及び図１４に示す実施例において、図９に示す実施例と同様の構造はここで説明を省略し、ここで主に図９に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、ガイド部５１１１は一つの溝５１１１ａを含む。溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の内側面から集電体５１ａに向かって窪んで延出している。溝５１１１ａの開口は、第２の積層部５２１に向いている。溝５１１１ａは、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って内側の電極活性材料層５１ｂを貫通し、かつ第１の電極シート５１の延出方向Ｗに沿って、溝５１１１ａの寸法は折り曲げ部５１１の寸法に等しい。内側の電極活性材料層５１ｂにおける折り曲げ部５１１に対応する部分は全部除去され、これにより集電体５１ａにおける第２の積層部５２１に向かう表面は、露出される。外側の電極活性材料層５１ｂにおける折り曲げ部５１１に対応する部分は除去されずに全て残されている。折り曲げ部５１１における内側の電極活性材料層５１ｂが全部除去されるため、折り曲げ部５１１の剛性をさらに低減させることにより、折り曲げ部５１１がガイド部５１１１で折り曲げやすく、かつ折り曲げ部５１１が折り曲げられた後に内側電極活性材料層５１ｂが脱落するか又は粉落ちすることを効果的に回避する。他のいくつかの実施例において、外側の電極活性材料層５１ｂにおいて折り曲げ部５１１に対応する部分の一部が除去されてもよく、これにより外側の電極活性材料層５１ｂにおいてもガイド部５１１１が形成される。

他のいくつかの実施例において、図１４に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図１４に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、ガイド部５１１１は一つの溝５１１１ａを含む。溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の外側面から集電体５１ａに向かって延びている。溝５１１１ａの開口は、第２の積層部５２１に背向する。溝５１１１ａは、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って外側の電極活性材料層５１ｂを貫通し、かつ第１の電極シート５１の延出方向Ｗに沿って、溝５１１１ａの寸法は折り曲げ部５１１の寸法に等しい。外側の電極活性材料層５１ｂにおける折り曲げ部５１１に対応する部分が全部除去され、これにより集電体５１ａにおける第２の積層部５２１に背向する表面が露出される。内側の電極活性材料層５１ｂにおける折り曲げ部５１１に対応する部分が除去されずに全て残されている。他のいくつかの実施例において、内側の電極活性材料層５１ｂにおける折り曲げ部５１１に対応する部分の一部が除去されてもよく、これにより内側の電極活性材料層５１ｂに溝５１１１ａが形成される。折り曲げ部５１１における外側の電極活性材料層５１ｂが全部除去されるため、折り曲げ部５１１の剛性をさらに低減させることにより、折り曲げ部５１１がガイド部５１１１で折り曲げやすく、かつ折り曲げ部５１１が折り曲げられた後に外側電極活性材料層５１ｂが脱落するか又は粉落ちすることを効果的に回避する。

図１５は、本願の他の実施例に係る第１の電極シート５１の複数回の往復折り畳み状態の構造を模式的に示している。図１５に示す実施例において、図７に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図７に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、ガイド部５１１１は二つ以上の溝５１１１ａを含む。第１の方向Ｘに沿って、二つ以上の溝５１１１ａは間隔を隔てて設置される。本実施例において、第１の電極シート５１が展開状態にある場合、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って、薄弱領域５１１０は溝５１１１ａに対応して設置される。薄弱領域５１１０の数および位置は、溝５１１１ａの数および位置と一対一に対応して設けられている。本実施例において、溝５１１１ａの第１の方向Ｘに垂直な平面への投影は、三角形であってもよい。ただし、溝５１１１ａの投影は三角形に限定されず、台形又は矩形などであってもよい。各溝５１１１ａは折り曲げ部５１１の外側表面から集電体５１ａに向かって延出し、これにより溝５１１１ａの開口は第２の積層部５２１に背向する。各溝５１１１ａの第１の方向Ｘにおける寸法の和と折り曲げ部５１１の第１の方向Ｘにおける寸法との比は０．４～０．８であり、好ましくは０．４、０．５、０．６、０．７又は０．８である。他のいくつかの実施例において、各溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の内側表面から集電体５１ａに向かって延出し、これにより溝５１１１ａの開口は第２の積層部５２１に向く。他のいくつかの実施例において、折り曲げ部５１１の内側表面及び外側表面にそれぞれ複数の溝５１１１ａが設置される。一例では、第１の電極シート５１が展開状態にある場合、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って、内側表面における溝５１１１ａ及び外側表面における溝５１１１ａの位置が対応する。薄弱領域５１１０の位置は、内側表面における溝５１１１ａ及び外側表面における溝５１１１ａの位置と一対一に対応して設けられている。内側表面における溝５１１１ａ及び外側表面における溝５１１１ａは共に薄弱領域５１１０を対応して設置する。

図１６は、本願の他の実施例に係る第１の電極シート５１の複数回の往復折り畳み状態の構造を模式的に示している。図１６に示す実施例において、図７に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図７に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、ガイド部５１１１は二つ以上の貫通孔５１１１ｂを含む。第１の方向Ｘに沿って、二つ以上の貫通孔５１１１ｂは間隔を隔てて設置される。第１の電極シート５１が展開状態にある場合、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って、貫通孔５１１１ｂは二層の電極活性材料層５１ｂ及び集電体５１ａを貫通する。第１の電極シート５１の展開状態で、貫通孔５１１１ｂの第１の電極シート５１の延出方向Ｗにおける寸法は、折り曲げ部５１１の第１の電極シート５１の延出方向Ｗにおける寸法よりも小さい。一例では、貫通孔５１１１ｂの形状は矩形、正方形、楕円形、台形又は三角形であってもよい。本実施例において、各貫通孔５１１１ｂの第１の方向Ｘにおける寸法の和と折り曲げ部５１１の第１の方向Ｘにおける寸法との比は０．４～０．８であり、好ましくは０．６又は０．７である。

実施例において、ガイド部５１１１は、一つの貫通孔５１１１ｂを含む。該貫通孔５１１１ｂの第１の方向Ｘにおける寸法と折り曲げ部５１１の第１の方向Ｘにおける寸法との比は０．４～０．８であり、好ましくは０．６又は０．７である。

図１７は、本願の他の実施例に係る電極組立体５０の側面断面構造を模式的に示している。電極組立体５０に含まれる第１の電極シート５１は、図１６に示す実施例に係る第１の電極シート５１である。本実施例において、折り曲げられた折り曲げ部５１１における貫通孔５１１１ｂは第２の積層部５２１の中間領域に対応して設置される。ただし本願は貫通孔５１１１ｂの位置を限定せず、貫通孔５１１１ｂの位置は第２の積層部５２１における第２の方向Ｙに沿って中間領域からずれた他の領域に対応して設置されてもよい。

図１８は、本願の他の実施例に係る第１の電極シート５１の複数回の往復折り畳み状態の構造を模式的に示している。図１８に示す実施例において、図７に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図７に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、ガイド部５１１１は二つ以上の溝５１１１ａ及び二つ以上の貫通孔５１１１ｂを含む。第１の方向Ｘに沿って、隣接する二つの貫通孔５１１１ｂの間に一つ又は二つ以上の溝５１１１ａを設置することができる。又は、隣接する二つの溝５１１１ａの間に一つ又は二つ以上の貫通孔５１１１ｂが設置されてもよい。他のいくつかの実施例において、必要に応じて、ガイド部５１１１は他の数の溝５１１１ａ及び他の数の貫通孔５１１１ｂを含むことができる。一例において、ガイド部５１１１は一つの溝５１１１ａ及び一つの貫通孔５１１１ｂを含むことができる。図１８に示すように、隣接する二つの折り曲げ部５１１において、一方の折り曲げ部５１１において、各溝５１１１ａは折り曲げ部５１１の外側表面から集電体５１ａに向かって延出し、これにより溝５１１１ａの開口は第２の積層部５２１に背向する。他方の折り曲げ部５１１では、各溝５１１１ａは折り曲げ部５１１の内側表面から集電体５１ａに向かって延出し、これにより溝５１１１ａの開口は第２の積層部５２１に向く。理解できるように、他の実施例において、各折り曲げ部５１１における各溝５１１１ａは、折り曲げ部５１１の外側表面から集電体５１ａに向かって延出し、これにより溝５１１１ａの開口は第２の積層部５２１に背向する。又は、各折り曲げ部５１１における各溝５１１１ａは折り曲げ部５１１の外側表面から集電体５１ａに向かって延出し、これにより溝５１１１ａの開口は第２の積層部５２１に向く。

図１９は、本願の他の実施例に係る電極組立体５０の側面構造を模式的に示している。図１９に示す実施例において、図９に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図９に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、折り曲げ部５１１は二つの接続部５１１ａと二つの接続部５１１ａを接続する中間遷移部５１１ｂとを含む。中間遷移部５１１ｂは、接続部５１１ａと略垂直状態であり、かつ中間遷移部５１１ｂは第１の積層部５１２と略垂直状態である。折り曲げ部５１１の二つの接続部５１１ａは、それぞれ、二つの隣接する第１の積層部５１２に接続されている。図１９に示すように、接続部５１１ａは第１の積層部５１２と面一である。各折り曲げ部５１１には、二つのガイド部５１１１が設けられている。第１の電極シート５１が展開状態にある時、二つのガイド部５１１１は第１の電極シート５１の延出方向Ｗに沿って間隔を隔てて設置される。各ガイド部５１１１の一部は接続部５１１ａに位置し、他の一部は中間遷移部５１１ｂに位置する。本実施例において、二つのガイド部５１１１はいずれも折り曲げ部５１１の内側表面に設置される。中間遷移部５１１ｂの内側は、一部の電極活性材料層５１ｂを有する。本実施例において、第１の電極シート５１に対し折り曲げ操作を行う時、二つのガイド部５１１１に対応する位置に折り曲げやすく、これにより折り曲げ位置の制御可能性及び正確性をさらに向上させ、さらに二つの隣接する第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１が一致することを保証する。

図２０は、本願の他の実施例に係る電極組立体５０の側面構造を模式的に示している。図２０に示す実施例において、図９に示す実施例と同じ構造はここで説明を省略し、ここで主に図９に示す実施例との異なる点を説明する。本実施例において、セパレータ５３は第１の電極シート５１を超えるように延出し、かつセパレータ５３の第１の電極シート５１を超える部分は、第１の電極シート５１及び第２の電極シート５２を取り囲んで被覆し、これによりセパレータ５３は第１の電極シート５１及び第２の電極シート５２に対して絶縁保護を直接的に形成し、後続の折り畳まれた第１の電極シート５１及び第２の電極シート５２に対し再び絶縁封止を行う工程を減少させる。

本願の実施例に係る電極組立体５０は、第１の電極シート５１、第２の電極シート５２及びセパレータ５３を含む。第１の電極シート５１は、交互に設けられた第１の積層部５１２及び折り曲げ部５１１を有する。折り曲げ部５１１は、ガイド部５１１１を有する。電極組立体５０の製造プロセスにおいて、第１の電極シート５１にセパレータ５３及び第２の電極シート５２を順に設置する必要があり、次に複数回の往復で第１の電極シート５１を折り曲げることにより、第１の積層部５１２と第２の電極シート５２の第２の積層部５２１とが互いに積層される。折り曲げ部５１１のガイド部５１１１は第１の電極シート５１の折り曲げプロセスにおいて第１の電極シート５１が折り曲げ部５１１の所定の位置で折り曲げられるようにガイドすることができ、これにより第１の電極シート５１の折り曲げ位置の制御可能性及び正確性を向上させ、さらに第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１が一致することを保証し、これにより第１の積層部５１２と第２の積層部５２１とにおいてカソードシートとしての一方はアノードシートとしての他方を覆うことができる。このように、本願の実施例に係る電極組立体５０では、第１の電極シート５１と第２の電極シート５２との間にリチウム析出現象が発生する可能性が低く、電極組立体５０を用いた二次電池が良好な電気化学的性能及び安全性能を有することを保証する。

本願の実施例は、さらに、
複数の折り曲げ部５１１及び複数の第１の積層部５１２を含む第１の電極シート５１を提供し、各折り曲げ部５１１は二つの隣接する第１の積層部５１２を接続するために用いられ、ここで、折り曲げ部５１１はガイド部５１１１を有するステップと、
第１の電極シート５１と逆極性の第２の電極シート５２を提供し、第２の電極シート５２は複数の第２の積層部５２１を含み、各第２の積層部５２１は隣接する二つの第１の積層部５１２の間に設置されるステップと、
ガイド部５１１１に沿って折り曲げ部５１１を折り曲げることにより、折り曲げ部５１１に接続された二つの隣接する第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１が一致するステップと、を含む電極組立体５０の成形方法を提供する。

本願の実施例に係る電極組立体５０の成形方法は、上記各実施例に係る電極組立体５０を製造するために用いることができる。

一つの実施例において、成形方法は、金属カッター、レーザーカッター及び液体エッチング器具のうちの少なくとも一つでガイド部５１１１を形成するステップをさらに含む。一例では、本ステップにおいて、機械的切断方式、レーザ切断方式、水流浸食又は化学反応などの方式で折り曲げ部５１１における所定の位置の電極活性材料層５１ｂを除去することにより、第１の電極シート５１にガイド部５１１１を形成する。

一つの実施例において、第１の電極シート５１と逆極性の第２の電極シート５２を提供するステップの前に、ガイド部５１１１を有する第１の電極シート５１にペアとして設置されたセパレータ５３を提供し、かつペアとして設置されたセパレータ５３を第１の電極シート５１の対向する両側に位置させる。

本願の電極組立体５０の成形方法は、電極組立体５０の製造プロセスにおいて、第１の電極シート５１を折り曲げ部５１１のガイド部５１１１に沿って折り曲げる。折り曲げ部５１１のガイド部５１１１は第１の電極シート５１の折り曲げプロセスにおいて第１の電極シート５１が折り曲げ部５１１の所定の位置で折り曲げられるようにガイドすることができ、これにより第１の電極シート５１の折り曲げ位置の制御可能性及び正確性を向上させることにより、折り曲げ部５１１に接続された二つの隣接する第１の積層部５１２の第１の外縁５１２１が一致し、かつ第１の積層部５１２と第２の積層部５２１とにおいてカソードシートとしての一方がアノードシートとしての他方を覆っている。このように、本願の実施例に係る電極組立体５０の成形方法を用いて製造された電極組立体５０は、第１の電極シート５１と第２の電極シート５２との間にリチウム析出現象が発生する可能性が低く、電極組立体５０を用いた二次電池が良好な電気化学的性能及び安全性能を有することを保証する。

本願の実施例において、電極組立体５０は第１の電極シート５１、セパレータ５３及び第２の電極シート５２が積み重ねて形成された積層電池セルであってもよい。第１の電極シート５１は、複数の折り曲げ部５１１及び複数の第１の積層部５１２を含み、ここで、折り曲げ部５１１は折り曲げられた後に少なくとも部分的に折り曲げ状態にある。第１の電極シート５１は、全体が連続した延出構造となっている。第１の電極シート５１自体の延出方向Ｗに沿って、折り曲げ部５１１と第１の積層部５１２とは交互に設置される。第２の電極シート５２は、複数の第２の積層部５２１を含み、各第２の積層部５２１は隣接する二つの第１の積層部５１２の間に設置される。以下の実施例において、例示的に第１の電極シート５１をアノードシートとし、第２の電極シート５２をカソードシートとして説明する。同様に、他の実施例において、第１の電極シート５１はカソードシートであり、第２の電極シート５２はアノードシートであってもよい。ガイド部５１１１は、第１の電極シート５１に形成された痕跡であってもよい。

本願をよりよく理解するために、以下に図２１～図３２を参照して本願の実施例に係る積層電池セルの製造システム及び積層電池セルの成形方法を詳細に説明する。

本願の実施例は、
アノードシートを提供し、アノードシートが複数の折り曲げ部５１１及び複数の第１の積層部５１２を含み、各折り曲げ部５１１が二つの隣接する第１の積層部５１２を接続するために用いられる第１の搬送機構１００と、
折り曲げ部５１１に、製造時に折り曲げ部５１１が折り曲げられるようにガイドするための痕跡を設置するために用いられる痕跡形成機構３００と、
アノードシートと逆極性のカソードシートを提供し、カソードシートが複数の第２の積層部５２１を含み、各第２の積層部５２１が隣接する二つの第１の積層部５１２の間に設置される第２の搬送機構４００と、
折り曲げ部５１１を痕跡に沿って折り曲げ、かつ折り曲げ部５１１に接続された二つの隣接する第１の積層部５１２を積層させるために用いられる積層機構６００と、を備える積層電池セルの製造システムを提供する。

一つの実施例において、図２１に示すとおり、本願の実施例により提供される積層電池セルの製造システムは、第１の搬送機構１００、セパレータ搬送機構２００、痕跡形成機構３００、第２の搬送機構４００、複合機構５００及び積層機構６００を含む。第１の搬送機構１００は、アノードシートを提供するためのものである。セパレータ搬送機構２００は第１の搬送機構１００の下流に設置されかつペアとして設置されたセパレータ５３を提供するために用いられ、ペアとして設置されたセパレータ５３はアノードシートを挟持するために用いられる。痕跡形成機構３００はセパレータ搬送機構２００の上流に設置され、いくつかの選択可能な例において、痕跡形成機構３００は第１の搬送機構１００とセパレータ搬送機構２００との間に位置することができ、痕跡形成機構３００はアノードシートに痕跡を設置するために用いられる。第２の搬送機構４００は、セパレータ搬送機構２００の下流に設けられ、セパレータ５３に複数のカソードシートを提供するためのものである。複合機構５００は第２の搬送機構４００の下流に設置され、かつアノードシート、セパレータ５３及びカソードシートを複合して積層される組立体を形成するために用いられる。積層機構６００は複合機構５００の下流に設置され、積層機構６００は積層される組立体を痕跡に沿って往復に積み重ねて、積層電池セルを成形するために用いられる。

なお、本願の以上及び以下に言及した「上流」及び「下流」は積層電池セルの製造順序の前後を指し、各部材の間の空間位置を限定するものではない。

また、本願の以上及び以下に言及された痕跡は、物に残されたマーク又は印影を指す。例えば折り目等であり、選択可能に、それは、材料除去部材によりアノードシートに一部の材料を除去した後、材料が除去された部分で形成された構造を指すことができる。

本願の実施例により提供される積層電池セルの製造システムは、積層電池セルの製造需要を満たすことができると共に、積層電池セルの安全上の問題を低減することができる。

図２２に示すとおり、選択可能に、第１の搬送機構１００は、第１の巻き出し装置１０１、第１のベルト接続装置１０２、第１の張力バランス装置１０３及び第１の偏差校正装置１０４を含むことができる。第１の偏差校正装置１０４は、第１の巻き出し装置１０１の下流に設置され、第１のベルト接続装置１０２及び第１の張力バランス装置１０３はいずれも第１の巻き出し装置１０１と第１の偏差校正装置１０４との間に位置する。

第１の巻き出し装置１０１は、第１の巻き出しロール及び第１の巻き出しロールを回転運動するように駆動する駆動部材を含み、アノードシートは第１の巻き出しロールに巻き付けられ、第１の巻き出しロールの回転によりアノードシートの解放を実現する。

選択可能に、第１のベルト接続装置１０２は、第１の巻き出し装置１０１の下流に設置されてもよく、アノードシートの巻き出しが完了する場合、この機構で接続ベルトを行うことで、連続製造を保証することができる。

選択可能に、第１の偏差校正装置１０４は、痕跡形成機構３００の上流に位置し、検出装置によりリアルタイムに又は一定の時間間隔でアノードシートが痕跡形成機構３００の所定の範囲内にあるか否かを監視し、所定の範囲内になければ、アノードシートの位置を調整する必要があり、さらにアノードシートが常に痕跡形成機構３００の痕跡形成範囲内にあることを確保する。

選択可能に、第１の張力バランス装置１０３は、第１のベルト接続装置１０２の下流に位置することができ、第１の巻き出し装置１０１とアノードシートに運行の動力を提供するための駆動モータが同期しない場合、第１の張力バランス装置１０３により調整し、アノードシートの張力を一定の範囲内に保持することができる。

図２３及び図２５に示すとおり、いくつかの選択可能な実施例において、痕跡形成機構３００は、間隔を隔てて設置された第１の痕跡形成部材３０１及び第２の痕跡形成部材３０２を含み、アノードシートの厚さ方向Ｈにおいて、第１の痕跡形成部材３０１はアノードシートの一方の表面に痕跡を設置するために用いられ、第２の痕跡形成部材３０２はアノードシートの他方の表面に痕跡を設置するために用いられる。上記設置により、痕跡形成機構３００が動作する時に、アノードシートの厚さ方向Ｈにおける二つの表面に痕跡を交互に設置することができ、最終的な積層時にアノードシートをアノードシートの二つの表面における痕跡に沿ってスムーズに折り畳ませることができる。痕跡は、最終的な折り痕の方向と一致し、積層機構６００が痕跡に応じて積層される組立体を往復に積み重ねることに役立つ。

一つの選択可能な実施形態として、第１の痕跡形成部材３０１は、金属カッター、レーザーカッター及び液体エッチング器具のうちの一つであり、上記形態の第１の痕跡形成部材３０１は、機械切断方式、レーザー切断方式、水流浸食又は化学反応等の方式で所定の位置の材料を除去することにより、アノードシートの厚さ方向Ｈの一つの表面に痕跡を形成することを実現することができる。操作プロセスが簡単であり、かつ痕跡の形成を容易にする。

いくつかの選択可能な例において、同様に、上記各実施例に係る積層電池セルの製造システムでは、その第２の痕跡形成部材３０２は、金属カッター、レーザーカッター及び液体エッチング器具のうちの一つであり、上記形態の第２の痕跡形成部材３０２は、機械切断方式、レーザー切断方式、水流浸食又は化学反応等の方式で所定の位置の材料を除去することにより、アノードシートの厚さ方向Ｈの他の表面に痕跡を形成することを実現することができる。操作プロセスが簡単であり、かつ痕跡の形成を容易にする。

一つの選択可能な実施形態として、痕跡形成機構３００の下流に第１の除塵装置１０５が設置され、第１の除塵装置１０５は痕跡形成機構３００及びセパレータ搬送機構２００の間に位置し、第１の除塵装置１０５は、アノードシートの表面及び／又は裏面を除塵することにより、アノードシートを洗浄する目的を達成する。第１の除塵装置１０５は、ブラシ及び集塵部材を含むことができ、アノードシートが運行するプロセスにおいてブラシにより粉塵を剥離しかつ集塵部材によりアノードシートから剥離された粉塵を吸引して回収することができ、アノードシートがセパレータ５３に挟持される時の清浄度を保証し、さらに積み重ねて形成された積層電池セルの電気的性能を最適化する。

いくつかの選択可能な実施例において、セパレータ搬送機構２００は、さらに痕跡形成機構３００の第２の痕跡形成部材３０２の下流に位置することができ、セパレータ搬送機構２００はペアとして設置されたセパレータ搬送装置を含み、同じペアにおける二つのセパレータ搬送装置は対向して設置されてもよい。各セパレータ搬送装置は、セパレータ巻き出しロール２１及びセパレータ巻き出しロールを回転運動するように駆動する駆動部材を含み、セパレータ５３は、セパレータ巻き出しロールに巻き付けられ、セパレータ巻き出しロールの回転によりセパレータ５３の解放を実現し、ガイド輪により対応するセパレータ５３を所定の位置に案内して痕跡を有するアノードシートを挟むことができる。

図２５に示すとおり、いくつかの選択可能な実施例において、第２の搬送機構４００は第２の巻き出し装置４０１、第２のベルト接続装置４０２、第２の張力バランス装置４０３、第２の偏差校正装置４０４、切断装置４０５及び第２の除塵装置４０６を含むことができる。

選択可能に、第２の巻き出し装置４０１は、第２の巻き出しロール及び第２の巻き出しロールを回転運動するように駆動する駆動部材を含み、カソードシートは第２の巻き出しロールに巻き付けられ、第２の巻き出しロールの回転によりカソードシートの解放を実現する。

選択可能に、第２のベルト接続装置４０２は、第２の巻き出し装置４０１の下流に設置されてもよく、カソードシートの巻き出しが完了する場合、この機構で接続ベルトを行うことで、連続製造を保証することができる。

選択可能に、第２の張力バランス装置４０３は、第２のベルト接続装置４０２の下流に位置し、第２の巻き出し装置４０１とカソードシートに運行の動力を提供するための駆動モータが同期しない場合、第２の張力バランス装置４０３により調整し、カソードシートの張力を一定の範囲内に保持することができる。選択可能に、第２の偏差校正装置４０４は第２の張力バランス装置４０３の下流に位置し、検出装置によりリアルタイムに又は一定の時間間隔でカソードシートが第２の偏差校正装置４０４の所定の範囲内にあるか否かを監視し、所定の範囲内でなければ、カソードシートの位置を調整する必要があり、さらにカソードシートが常に切断機構４５の切断範囲内にあることを確保する。

選択可能に、切断装置４０５は、第２の偏差校正装置４０４の下流に設置され、帯状のカソードシートを複数の所定の大きさのブロック状構造に切断するために用いられる。

選択可能に、第２の除塵装置４０６は、切断装置４０５の下流に位置し、塊状のカソードシートを受信しかつカソードシートを除塵し、セパレータ５３に接続されたカソードシートの清浄度を保証するために用いられる。第２の除塵装置４０６は、ベルトブラシ４０６１及び吸塵装置４０６２を含むことができ、切断装置４０５で切断されたカソードシートは、第２の除塵装置４０６のベルトブラシ４０６１に落下し、ベルトブラシ４０６１によりカソードシートを複合機構５００の位置する方向に搬送してセパレータ５３に接続することができる。また、搬送プロセスにおいて、ベルトブラシ４０６１によりカソードシートにおける粉塵を剥離しかつ吸塵装置４０６２により吸引して回収することができ、セパレータ５３に接続されたカソードシートの清浄度を保証し、さらに製造された積層電池セルはその電気的要件をよりよく満たすことができる。

具体的に実施する時に、需要に応じて、第２の搬送機構４００をペアとして設置することができ、ペアとして設置された第２の搬送機構４００は、同一のセパレータ５３又は異なるセパレータ５３にカソードシートを相対的に同期させるか又は交互に提供することができる。

図２６～図２８に示すとおり、選択可能に、上記各実施例により提供される積層電池セルの製造システムでは、その複合機構５００は加熱搬送組立体５０１及びローラ押圧部材５０２を含むことができ、加熱搬送組立体５０１は、セパレータ５３及びカソードシートを加熱しかつ搬送するために用いられ、ローラ押圧部材５０２は、加熱搬送組立体５０１の下流に設置され、かつ加熱された後のセパレータ５３及びカソードシートをローラで押圧することにより、両者が複合的に接続される。複合機構５００は、上記構造形式を採用することで、構造が簡単であり、かつカソードシートとアノードシートを挟持したセパレータ５３との間の複合効果を保証することができる。

一つの選択可能な実施形態として、加熱搬送組立体５０１は、加熱部材５０１１及び搬送部材５０１２を含む。加熱部材５０１１は、セパレータ５３及びカソードシートを加熱するためのものである。搬送部材５０１２は伝動輪５０１２ａ及び伝動輪５０１２ａと係合する伝動ベルト５０１２ｂを含み、伝動ベルト５０１２ｂは、加熱部材５０１１を取り囲んで設置され、かつセパレータ５３及びカソードシートを搬送するために用いられる。

カソードシートにＰＶＤＦ接着剤を塗布し、対応するセパレータ５３にもＰＶＤＦ接着剤を塗布するので、両者の接着剤は、加熱後に押圧されることにより、これらをよりよく接着することができる。

したがって、加熱搬送組立体５０１は、上記構造を採用するので、加熱接着要求を満たすことができると共に、搬送部材５０１２は、伝動輪５０１２ａ及び伝動輪５０１２ａと係合する伝動ベルト５０１２ｂを含むように制限される。伝動ベルト５０１２ｂと加熱部材５０１１との間の関係を制限することにより、加熱需要を満たした上で、さらに伝動ベルト５０１２ｂによりセパレータ５３の表面に位置するカソードシートを防護及び輸送することができ、これによりカソードシートはセパレータ５３と同期して運動し、両者の相対位置の安定性を保証し、さらにカソードシートとセパレータ５３との間の複合要求を保証することができる。

また、本願の実施例により提供される積層電池セルの製造システムでは、その加熱搬送組立体５０１は、上記構造形式を採用することにより、カソードシートが加熱部材５０１１により十分に加熱された後、ローラ押圧部材５０２によりカソードシートとセパレータ５３とを一体に接続し、積層される組立体の製造目的を達成する。従来の複合機構５００と比較して、加熱搬送組立体５０１は、使い捨てのＰＥＴフィルムの代わりに、伝動ベルトを用いて、ＰＥＴフィルムを廃止することにより、さらにＰＥＴフィルムの巻き出し及び巻き取りの時間を省略し、装置の使用率を向上させ、かつ製造コストを低減することができる。

いくつかの選択可能な実施例において、加熱部材５０１１は、オーブン、熱交換器などの熱エネルギーを提供できる部材を採用することができ、これにより少なくともカソードシート及びセパレータ５３への加熱を完了することができる。

いくつかの選択可能な実施例において、加熱部材５０１１がオーブン構造を採用する場合、オーブンは金属板で製造され、かつ内部に複数本の加熱管を均一に配置し、加熱管の加熱により、熱オーブンを設定された温度に達させ、カソードシートがオーブンを通過する時、オーブンの温度は、熱放射の方式によりカソードシート及びセパレータ５３を一定の温度に達させる。

選択可能に、伝動ベルト５０１２ｂは、その数をカソードシートの寸法に応じて設置するベルトであってもよく、いくつかの選択可能な実施例において、伝動ベルト５０１２ｂの数は二つ以上であってもよく、二つ以上の伝動ベルト５０１２ｂは互いに間隔を隔てて設置され、かつ共にカソードシート及びセパレータ５３を搬送することにより、カソードシートに加えられる力の安定性を保証し、さらにカソードシートがセパレータ５３に連れて同期しかつ安定して運行することを保証することができる。

一つの選択可能な実施形態として、加熱搬送組立体５０１の数は、二つ以上であり、各二つの加熱搬送組立体５０１は一組で対向して設置され、同じ組における二つの加熱搬送組立体５０１は対向して設置された伝動ベルト５０１２ｂによりカソードシート及びセパレータ５３を共に挟持して搬送する。

加熱搬送組立体５０１をペアとして設置し、ペアとして設置された加熱搬送組立体５０１がカソードシート及びセパレータ５３を共に挟持して作用できるようにすることで、二つのセパレータ５３におけるカソードシートがそれぞれ対応するセパレータ５３と同期して運行することを保証することができ、さらに各カソードシートとセパレータ５３との相対位置の安定性をよりよく保証することにより、ローラ押圧部材５０２の前に、カソードシートのセパレータ５３における位置の正確性を保証することができる。

一つの選択可能な実施形態として、ローラ押圧部材５０２は、ペアとして設置された押圧ローラ５０２１を含むことができ、ペアとして設置された押圧ローラ５０２１により加熱された後のカソードシート及びセパレータ５３を押圧することで、さらに両者を複合的に接続しかつアノードシートと共に積層される組立体を形成することができる。

一つの選択可能な実施形態として、ローラ押圧部材５０２及び／又は伝動ベルト５０１２ｂに除塵部材５０３が設置され、即ち、ローラ押圧部材５０２及び伝動ベルト５０１２ｂの少なくとも一つに除塵部材５０３が設置され、除塵部材５０３は同様にブラシと吸塵装置の組み合わせ方式を採用することで、積層される組立体を除塵し、積層電池セルの性能をよりよく保証する。

図２９～図３１に示すとおり、いくつかの選択可能な実施例において、上記各実施例により提供する積層電池セルの製造システムでは、その積層機構６００は動力源６０１及び揺動機構６０２を含み、揺動機構６０２は、積層される組立体が通過するための隙間６０２１を有し、動力源６０１は揺動機構６０２に接続され、かつ揺動機構６０２が所定の軌跡に沿って往復揺動するように駆動することにより、積層される組立体を往復的に積み重ね、かつ積層電池セルを成形する。積層機構６００は、上記構造形式を採用することで、構造が簡単で、コストが低く、かつアノードシートにおける痕跡に基づいて積層される組立体を往復的に折り畳み、成形された積層電池セルがより優れた性能を有するようにすることができる。

一つの選択可能な好ましい実施形態として、揺動機構６０２は、取付ベース６０２２及びペアとして設置されかつ取付ベース６０２２に接続された挟持ローラ６０２３を含み、隙間６０２１は、ペアとして設置された挟持ローラ６０２３の間に形成され、揺動機構６０２は取付ベース６０２２により動力源６０１に接続される。揺動機構６０２は上記構造形式を採用することで、動力源６０１と接続しやすく、動力伝達をよりよく満たすことができ、同時に積層される組立体の通過要求を満たし、それを所定の痕跡に応じて往復的に折り畳み、積層電池セルのパッキング要求を保証することができる。

選択可能に、動力源６０１は、駆動モータを採用することができ、取付ベース６０２２は対を成して間隔を隔てて設置された取付板を含むことができ、挟持ローラ６０２３は、二つの取付板の間に位置し、かつ軸方向の端部がそれぞれ対応する取付板に接続される。

いくつかの選択可能な実施例において、揺動機構６０２は、さらにペアとして設置されたリミット補強ローラ６０２４を含み、リミット補強ローラ６０２４は、挟持ローラ６０２３の上流に位置し、かつ取付ベース６０２２に接続される。リミット補強ローラ６０２４を設置することにより、揺動機構６０２が動く時に、積層される組立体の傾斜角度を制限し、積層される組立体が対応する痕跡に応じて往復折り畳みを行うことをよりよく保証し、さらに積層精度を保証することができる。

また、リミット補強ローラ６０２４の設置は、さらに取付ベース６０２２に対して補強作用を果たし、揺動機構６０２が所定の軌跡に沿って揺動する時に、取付ベース６０２２と挟持ローラ６０２３との間又はペアとして設置された挟持ローラ６０２３の間の相対位置が変化することを回避し、同様に積層電池セルの積層要求をよりよく保証することができる。

いくつかの選択可能な実施例において、上記各実施例により提供される積層電池セルの製造システムでは、さらにメイン搬送機構７００を含み、メイン搬送機構７００は、複合機構５００及び積層機構６００の間に位置し、メイン搬送機構７００は、積層される組立体に運行の動力を提供するために用いられ、これにより、積層される組立体が所定の速度に応じて積層機構６００に運行することをよりよく保証する。上記各実施例で言及したアノードシートに動力を供給するための駆動モータは、メイン搬送機構７００であってもよい。

これにより、本願の実施例により提供される積層電池セルの製造システムでは、第１の搬送機構１００、セパレータ搬送機構２００、痕跡形成機構３００、第２の搬送機構４００、複合機構５００及び積層機構６００を含み、痕跡形成機構３００の設置によりアノードシートに痕跡を設置するため、アノードシートに対する切断ステップを省略し、バリの発生を回避し、積層電池セルの安全を保証することができ、同時に、積層電池セルの製造システムの構造を簡略化することができる。

実施例において、図２１～図３２に示すとおり、本願の実施例は、アノードシートを提供し、アノードシートに、アノードシートの延出方向Ｗに間隔を隔てて分布する複数の痕跡を設置するＳ１００と、痕跡付きのアノードシートにペアとして設置されたセパレータ５３を提供し、かつペアとして設置されたセパレータ５３を共にアノードシートを挟持するＳ２００と、セパレータ５３に複数のカソードシートを提供することにより、複数のカソードシートが延出方向Ｗに沿って間隔を隔てて貼り付けられ、かつセパレータ５３のアノードシートから離れた表面に接続されることにより、積層される組立体を形成し、各カソードシートを隣接する二つの痕跡の間に位置させるＳ３００と、複数の痕跡位置に沿って積層される組立体を往復的に積み重ねて積層電池セルを形成するＳ４００と、を含む積層電池セルの成形方法をさらに提供する。

いくつかの選択可能な例において、本願の実施例により提供される積層電池セルの成形方法は、上記各実施例に言及された積層電池セルの製造システムを採用して実施することができる。

ステップＳ１００において、提供されたアノードシートは、連続的なベルト状構造を呈し、前記痕跡は、材料除去部材によりアノードシートに一部の材料を除去した後、材料が除去された部分で形成された構造であり、ここで、材料除去部材は、金属カッター、レーザーカッター及び液体エッチング器具のうちの一つであり、即ち、材料除去部材は、上記各実施例に言及された痕跡形成機構３００であってもよい。

いくつかの選択可能な例において、材料除去部材によりアノードシートから除去された部分の材料は、電極活性材料であってもよく、この時に痕跡の深さは、電極活性材料層５１ｂの厚さ以下である。材料除去部材によりアノードシートから除去された部分の材料は、電極活性材料及び集電体５１ａの材料であってもよく、この時に痕跡の深さは、電極活性材料層５１ｂの厚さよりも大きい。

いくつかの選択可能な例において、ステップＳ１００において、隣接する二つの痕跡において、一方の痕跡はアノードシートの自体の厚さ方向Ｈにおける一方の表面に位置し、他方の痕跡はアノードシートの厚さ方向Ｈにおける他方の表面に位置する。

上記任意の実施例により提供された積層電池セルの製造システムにより、本願の成形方法を実施する場合、ステップＳ１００において、第１の搬送機構１００によりアノードシートを提供し、かつ痕跡形成機構３００によりアノードシートに対応する痕跡を設置することができる。ステップＳ２００において、セパレータ搬送機構２００によりペアとして設置されたセパレータ５３を提供することができる。

いくつかの選択可能な実施例において、ステップＳ３００では、隣接する二つのカソードシートにおける一方は、ペアとして設置されたセパレータ５３のうちの一方に接続され、他方はペアとして設置されたセパレータ５３のうちの他方に接続される。上記設置により、成形された積層電池セルは使用要求をよりよく満たし、積層電池セルの電気的特性を最適化することができる。

いくつかの選択可能な例において、カソードシートは、上記任意の実施例が提供する積層電池セル製造システムにおける第２の搬送機構４００によって提供することができる。

ステップＳ４００において、上記任意の実施例が提供する積層電池セル製造システムにおける積層機構６００により、積層される組立体を積み重ね、積層電池セルの製造要求を完了することができる。

本願の実施例により提供される積層電池セル成形方法は、積層電池セルの製造需要を満たすことができ、同時に積層電池セルの安全上のリスクを低減することができる。

なお、本願の上記各実施例により提供される積層電池セルの製造システム及び積層電池セルの成形方法において、アノードシートの厚さ方向Ｈにおいて、アノードシートの痕跡が形成される領域の厚さはアノードシートの他の痕跡が形成されていない領域の厚さよりも小さい。痕跡の設定により、アノードシートが痕跡の存在する領域で他の領域よりも折り重ねやすいことを保証することができる。

選択可能に、痕跡は、アノードシートに材料を除去した後に形成された上記各実施例に係る溝５１１１ａであってもよい。選択可能に、溝５１１１ａの形状は、Ｕ形溝、三角形溝又は他の形状の規則的な多角形溝又は形状不規則な異形溝であってもよい。選択可能に、痕跡は、アノードシートのベルト幅方向にアノードシートを貫通している。アノードシートのベルト幅方向は、第１の方向Ｘと同じであり、かつベルト幅方向は、その延出方向Ｗ及び厚さ方向Ｈにいずれも垂直である。

選択可能に、溝５１１１ａの数は、二つ以上である。第１の方向Ｘに沿って、二つ以上の溝５１１１ａは、間隔を隔てて設置される。又は、溝５１１１ａの数は一つである。

選択可能に、痕跡は、アノードシートに材料を除去した後に形成された上記各実施例に係る貫通孔５１１１ｂであってもよい。第１の電極シート５１が展開状態にある場合、第１の電極シート５１の厚さ方向Ｈに沿って、貫通孔５１１１ｂは二層の電極活性材料層５１ｂ及び集電体５１ａを貫通している。一例では、貫通孔５１１１ｂの形状は、矩形、正方形、楕円形、台形又は三角形であってもよい。貫通孔５１１１ｂの数は二つ以上であり、第１の方向Ｘに沿って、二つ以上の貫通孔５１１１ｂは間隔を隔てて設置される。一つの実施例において、貫通孔５１１１ｂの数は一つである。

選択可能に、痕跡は、アノードシートに材料を除去した後に形成された上記各実施例に係る溝５１１１ａ及び貫通孔５１１１ｂであってもよい。選択可能に、貫通孔５１１１ｂの数は二つ以上であり、第１の方向Ｘに沿って、隣接する二つの貫通孔５１１１ｂの間に一つ又は二つ以上の溝５１１１ａが設置されてもよい。又は、溝５１１１ａの数は二つ以上であり、隣接する二つの溝５１１１ａの間に一つ又は二つ以上の貫通孔５１１１ｂが設置されてもよい。

好ましい実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲から逸脱することなく、それに様々な改良を行うことができかつ等価物でその中の部材を置換することができ、特に、構造衝突が存在しない限り、各実施例に言及された各技術的特徴は、いずれも任意の方式で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に陥る全ての技術案を含む。

Claims (10)

1. 複数の折り曲げ部及び複数の第１の積層部を含む第１の電極シートを提供し、各前記折り曲げ部は、二つの隣接する前記第１の積層部を接続するために用いられる第１の搬送機構と、
   前記折り曲げ部に、製造時に前記折り曲げ部が折り曲げられるようにガイドするためのガイド部を設置するために用いられる痕跡形成機構と、
   前記第１の電極シートと逆極性の第２の電極シートを提供し、前記第２の電極シートが複数の第２の積層部を含み、各前記第２の積層部が隣接する二つの前記第１の積層部の間に設置される第２の搬送機構と、
   前記折り曲げ部を前記ガイド部に沿って折り曲げ、かつ前記折り曲げ部に接続された二つの隣接する前記第１の積層部を積層させるために用いられる積層機構と、
   を備え、
   さらにセパレータ搬送機構を含み、
   前記セパレータ搬送機構は、前記第１の搬送機構の下流に位置し、かつ前記第２の搬送機構の上流に位置し、
   前記セパレータ搬送機構は、ペアとして設置されたセパレータを提供し、ペアとして設置された前記セパレータは、前記第１の電極シートを挟持するために用いられ、
   さらに、前記第１の電極シート、前記セパレータ及び前記第２の電極シートを複合して積層される組立体を形成するための複合機構を含み、
   前記複合機構は、
   前記セパレータ及び前記第２の電極シートを加熱して搬送するための加熱搬送組立体と、
   前記加熱搬送組立体の下流に設置され、かつ加熱された前記セパレータ及び前記第２の電極シートをローラで押圧することにより、両者が複合的に接続されるローラ押圧部材と、を備える電極組立体の製造システム。
2. 前記痕跡形成機構は、間隔を隔てて設置された第１の痕跡形成部材及び第２の痕跡形成部材を含み、
   前記第１の痕跡形成部材は、前記第１の電極シートの一方の表面に前記ガイド部を設置するために用いられ、
   前記第２の痕跡形成部材は、前記第１の電極シートの他方の表面に前記ガイド部を設置するために用いられる請求項１に記載の電極組立体の製造システム。
3. 前記第１の痕跡形成部材は、金属カッター、レーザーカッター及び液体エッチング器具のうちの一つであり、及び／又は、
   前記第２の痕跡形成部材は、金属カッター、レーザーカッター及び液体エッチング器具のうちの一つである請求項２に記載の電極組立体の製造システム。
4. 前記加熱搬送組立体は、
   前記セパレータ及び前記第２の電極シートを加熱するための加熱部材と、
   伝動輪及び前記伝動輪と係合する伝動ベルトを含み、前記伝動ベルトが前記加熱部材を取り囲んで設置され、かつ前記セパレータ及び前記第２の電極シートを搬送するための搬送部材と、を備える請求項１に記載の電極組立体の製造システム。
5. 前記加熱搬送組立体の数は、二つ以上であり、
   各二つの前記加熱搬送組立体は、一組で対向して設置され、同じ組における二つの前記加熱搬送組立体は、対向して設置された前記伝動ベルトにより、前記第２の電極シート及び前記セパレータを共に挟持して搬送する請求項４に記載の電極組立体の製造システム。
6. 前記ローラ押圧部材及び／又は前記伝動ベルトに除塵部材が設置される請求項４又は５に記載の電極組立体の製造システム。
7. 前記積層機構は、動力源及び揺動機構を含み、
   前記動力源は、前記揺動機構に接続され、かつ前記揺動機構が所定の軌跡に沿って往復揺動するように駆動することにより、前記積層される組立体を往復的に積み重ねて前記電極組立体を成形する請求項１～６のいずれか一項に記載の電極組立体の製造システム。
8. 前記揺動機構は、取付ベースと、ペアとして設置され、かつ前記取付ベースに接続された挟持ローラとを含み、
   前記揺動機構は、前記積層される組立体が通過するための隙間を有し、前記隙間は、ペアとして設置された前記挟持ローラの間に形成され、
   前記揺動機構は、前記取付ベースにより前記動力源に接続される請求項７に記載の電極組立体の製造システム。
9. 前記揺動機構は、さらにペアとして設置されたリミット補強ローラを含み、
   前記リミット補強ローラは、前記挟持ローラの上流に位置し、かつ前記取付ベースに接続される請求項８に記載の電極組立体の製造システム。
10. さらにメイン搬送機構を含み、
    前記メイン搬送機構は、前記複合機構と前記積層機構との間に位置し、前記積層される組立体に運行の動力を提供する請求項１～９のいずれか一項に記載の電極組立体の製造システム。

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