KR20220093183A - 전극 조립체, 이의 성형방법 및 생산시스템, 이차 전지, 전지 블록 및 장치 - Google Patents

전극 조립체, 이의 성형방법 및 생산시스템, 이차 전지, 전지 블록 및 장치 Download PDF

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강 젱
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용셍 유
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Abstract

본원은 전극 조립체, 이의 성형방법 및 생산시스템, 이차 전지, 전지 블록 및 장치에 관한 것이다. 전극 조립체는 제1 시트 및 제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 포함하고; 제1 시트는 복수의 벤딩부 및 복수의 적층 설치된 제1 적층부를 포함하고, 각각의 벤딩부는 2개의 인접된 제1 적층부를 연결하는데 사용되며, 벤딩부는 생산시 벤딩부가 벤딩되도록 가이드하는 가이드부를 구비하고; 제2 시트는 복수의 제2 적층부를 포함하고, 각각의 제2 적층부는 인접된 2개의 제1 적층부 사이에 설치된다. 본원의 실시예에 따른 전극 조립체는 제1 시트와 제2 시트가 적층된 후 소정 위치에 있도록 보장하여, 이차 전지가 양호한 전기화학 성능을 갖도록 보장한다.

Description

전극 조립체, 이의 성형방법 및 생산시스템, 이차 전지, 전지 블록 및 장치
본원은 2019년 12월 4일에 출원되고 발명 명칭이 "스택셀 생산시스템 및 스택셀 성형방법"인 중국 특허 출원 번호 201911224967.7의 우선권을 주장하며, 해당 출원의 전체 내용은 인용을 통해 본원에 통합된다.
본원은 전지 기술 분야에 관한 것으로, 특히 전극 조립체, 이의 성형방법 및 생산시스템, 이차 전지, 전지 블록 및 장치에 관한 것이다.
사회와 과학기술의 발달에 따라, 이차 전지는 전기 자동차 등의 고출력 장치에 전력을 공급하기 위해 널리 사용되고 있다. 이차 전지는 큰 용량이나 출력을 구현하기 위해 복수의 전지 유닛을 직렬 또는 병렬로 연결하여 전지 블록을 형성한다.
이차 전지는 음극 시트와 양극 시트를 포함하며, 음극 시트와 양극 시트는 적층을 통해 전극 조립체를 형성한다. 그러나, 음극 시트와 양극 시트를 서로 적층한 후, 음극 시트와 양극 시트 중 적어도 하나가 소정 위치에서 이탈하여, 이차 전지의 전기화학적 성능에 영향을 미친다.
본원의 실시예는 전극 조립체, 이의 성형방법 및 생산시스템, 이차 전지, 이차 모듈 및 장치를 제공하는 바, 제1 시트와 제2 시트가 적층된 후 소정 위치에 있도록 보장함으로써 이차 전지가 양호한 전기화학 성능을 갖도록 할 수 있다.
일 양태에 있어서, 본원의 실시예에 따르면 이차 전지용 전극 조립체를 제안하는 바, 해당 전극 조립체는 제1 시트 및 제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 포함하며; 상기 제1 시트는 복수의 벤딩부 및 복수의 적층 설치된 제1 적층부를 포함하고, 각각의 벤딩부는 2개의 인접된 제1 적층부를 연결하는데 사용되며, 벤딩부는 생산시 벤딩부의 벤딩을 가이드하는 가이드부를 구비하고, 제2 시트는 복수의 제2 적층부를 포함하고, 각각의 제2 적층부는 인접된 2개의 제1 적층부 사이에 설치된다.
다른 일 양태에 있어서, 본원의 실시예에 따르면 이차 전지를 제안하는바, 상기 실시예의 전극 조립체를 포함한다.
또 다른 일 양태에 있어서, 본원의 실시예에 따르면 전지 블록을 제안하는 바, 상기 실시예의 이차 전지를 포함한다.
또 다른 일 양태에 있어서, 본원의 실시예에 따르면 장치를 제안하는 바, 상기 실시예의 이차 전지를 포함하고, 이차 전지는 전기 에너지를 제공한다.
또 다른 일 양태에 있어서, 본원의 실시예에 따르면 전극 조립체의 성형방법을 제안하는 바,
제1 시트를 제공하는 단계 - 제1 시트는 복수의 벤딩부 및 복수의 제1 적층부를 포함하고, 각각의 벤딩부는 2개의 인접된 제1 적층부를 연결하는데 사용되며, 벤딩부는 가이드부를 가짐 -;
제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 제공하는 단계 - 제2 시트는 복수의 제2 적층부를 포함하고, 각각의 제2 적층부는 인접된 2개의 제1 적층부 사이에 설치됨 -;
벤딩부에 연결된 2개의 인접된 제1 적층부가 적층되도록 가이드부를 따라 벤딩부를 벤딩하는 단계를 포함한다.
또 다른 일 양태에 있어서, 본원의 실시예에 따르면 전극 조립체의 생산시스템을 제안하는 바,
제1 이송 기구, 마킹 기구, 제2 이송 기구 및 적층 기구를 포함하고,
제1 이송 기구는 제1 시트를 제공하고, 제1 시트는 복수의 벤딩부 및 복수의 제1 적층부를 포함하고, 각각의 벤딩부는 2개의 인접된 제1 적층부를 연결하는데 사용되며;
마킹 기구는 벤딩부에 가이드부를 설치하는데 사용되고, 가이드부는 생산시 벤딩부가 벤딩되도록 가이드하는데 사용되며;
제2 이송 기구는 제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 제공하고, 제2 시트는 복수의 제2 적층부를 포함하고, 각각의 제2 적층부는 인접된 2개의 제1 적층부 사이에 배치되며;
적층 기구는 벤딩부를 가이드부에 따라 벤딩하여, 벤딩부에 연결되는 2개의 인접된 제1 적층부가 적층되도록 하는데 사용된다.
본원의 유익한 효과는 다음과 같다. 벤딩부에 가이드부를 설치함으로써, 생산시 벤딩부는 가이드부를 따라 벤딩될 수 있어, 벤딩부가 제1 적층부에 대해 벤딩되는 경우 벤딩 위치가 보다 정확하도록 보장하며, 이로써, 제1 시트 및 제2 시트가 적층된 후 소정 위치에 위치하도록 하여, 이차 전자기 양호한 전기화학적 성능을 갖도록 보장한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 효과에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 개시된 차량의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 개시된 전지군의 개략적인 분해 구조도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 개시된 전지 블록의 개략적인 부분 구조도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 개시된 이차 전지의 개략적인 분해 구조도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 벤딩 전의 제1 시트의 개략적인 부분 구조의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예의 제1 시트의 개략적인 구조의 측면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 실시예의 제1 시트의 벤딩 상태의 개략적인 구조도이다.
도 8은 도 5에 도시된 실시예의 제1 시트, 제2 시트 및 분리막의 연결 구조의 개략도이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 개략적인 구조의 측면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 실시예의 전극 조립체의 제1 구조의 평면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 실시예의 전극 조립체의 제2 구조의 평면도이다.
도 12는 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 개략적인 구조의 측면도이다.
도 13은 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트의 벤딩 상태의 개략적인 구조도이다.
도 14는 도 13에 도시된 실시예의 제1 시트를 포함하는 전극 조립체의 개략적인 구조의 측면도이다.
도 15는 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트의 벤딩 상태의 개략적인 구조도이다.
도 16은 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트의 벤딩 상태의 개략적인 구조도이다.
도 17은 도 16에 도시된 실시예의 제1 시트를 포함하는 전극 조립체의 개략적인 단면 구조의 측면도이다.
도 18은 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트의 벤딩 상태의 개략적인 구조도이다.
도 19는 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 개략적인 구조의 측면도이다.
도 20은 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 개략적인 구조의 측면도이다.
도 21은 본원의 일 실시예에 따른 스택셀 생산시스템의 개략적인 구조도이다.
도 22는 본원의 실시예에 따른 제1 이송 기구의 개략적인 구조도이다.
도 23은 본원의 실시예에 따른 양극 시트 및 마킹 기구의 개략적인 구조도이다.
도 24는 본원의 실시예에 따른 흔적을 갖는 양극 시트의 개략도이다.
도 25는 본원의 실시예에 따른 제2 이송 기구의 개략적인 구조도이다.
도 26은 본원의 실시예에 따른 복합 기구의 개략적인 구조도이다.
도 27은 본원의 실시예에 따른 가열 전송 조립체의 개략적인 구조도이다.
도 28은 도 27에 도시된 구조의 평면도이다.
도 29는 본원의 실시예에 따른 적층 기구의 개략적인 구조도이다.
도 30은 도 29에 도시된 구조의 저면도이다.
도 31은 본원의 실시예에 따른 적층 기구, 메인 이송 기구, 및 피적층군의 협력의 개략도이다.
도면에서, 각 도면은 반드시 실제 축척으로 그려진 것은 아니다.
도면부호 설명:
1. 차량;
10. 전지군;
20. 전지 모듈;
30. 이차 전지
40. 하우징;
50. 전극 조립체; 50a. 본체부; 50b. 탭;
51. 제1 시트; 51a. 집전체; 51b. 전극 활성 재료층; 511. 벤딩부; 511a. 연결부; 511b. 중간 천이부; 5110. 취약 영역； 5111. 가이드부; 5111a. 요홈; 5111b. 관통홀; 5112. 제2 외측 가장자리; 512. 제1 적층부; 5121. 제1 외측 가장자리;
52. 제2 시트; 521. 제2 적층부; 5211. 제3 외측 가장자리;
53. 분리막;
60. 상단 커버 어셈블리; 61. 상단 커버 플레이트; 62. 전극 단자;
70. 어댑터;
W. 연신 방향; H. 두께 방향; X. 제1 방향; Y. 제2 방향; Z. 절곡 방향;
100. 제1 이송 기구; 101. 제1 풀림 장치; 102. 제1 밴드 접합 장치; 103. 제1 장력 균형 장치; 104. 제1 편차 보정 장치; 105. 제1 먼지 제거 장치;
200. 분리막 이송 기구;
300. 마킹 기구; 301. 제1 마킹 부재; 302. 제2 마킹 부재; 302. 제2 마킹 부재;
400. 제2 이송 기구; 401. 제2 풀림 장치; 402. 제2 밴드 접합 장치; 403. 제2 장력 균형 장치; 404. 제2 편차 보정 장치; 405. 절단 장치; 406. 제2 먼지 제거 장치; 4061. 벨트 브러시; 4062. 먼지 흡입 장치;
500. 복합 기구; 501. 가열 전송 조립체; 5011. 가열 부재; 5012. 이송 부재; 5012a. 구동 휠; 5012b. 구동 벨트; 502. 롤링 부재; 5021. 압출 롤러; 503. 먼지 제거 부재;
600. 적층 기구; 601. 동력원; 602. 스윙 기구; 6021. 간극; 6022. 장착 시트; 6023. 클램핑 롤러; 6024. 위치 제한 강화 롤러;
700. 메인 이송 기구.
이하, 본원의 실시형태에 대해 도면 및 실시예를 결합하여 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예에 대한 상세한 설명과 도면은 본원의 원리를 예시적으로 설명하기 위해 사용되지만, 본원의 범위를 제한하는 데 사용되어서는 안된다. 즉, 본원은 설명된 실시예에 제한되는 것은 아니다.
본원의 설명에서, 특별한 언급이 없는 한, "복수"는 두 개 이상을 의미하고, "상", "하", "좌", "우", "내부", "외부" 등 용어가 나타내는 방향 또는 위치 관계는 언급된 장치 또는 구성요소가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 구성 및 작동되어야 함을 나타내거나 암시하는 것이 아니라, 본원의 설명의 편의와 설명을 간략화하기 위한 것일 뿐, 본원을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, "제1", "제2" 등 용어는 단지 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 해석되어서는 안된다.
하기 설명에서 나타나는 방향 단어들은 모두 도면에 도시된 방향이며, 본원의 구체적인 구조를 한정하는 것은 아니다. 본원의 설명에서, 특별히 명확한 규정과 제한이 없는 한, "장착", "서로 연결", "연결"이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 고정된 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결일 수도 있고, 또는 일체형 연결일 수도 있으며, 직접적으로 서로 연결될 수도 있고, 중간 매체를 통해 간접적으로 연결될 수도 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 본원에서 상기 용어들의 구체적인 의미는 특정한 상황에 따라 이해될 수 있다.
이하에서는 본원의 이해를 돕기 위해, 도 1 내지 도 31을 참조하여 본원의 실시예를 설명한다.
본원의 실시예는 이차 전지(30)를 전원으로 사용하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 차량, 선박 또는 항공기 등일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예는 차량 본체 및 전지 블록을 포함하는 차량(1)을 제공한다. 전지 블록은 차량 본체에 설치된다. 여기서, 차량(1)은 순수 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 또는 주행거리 연장 전기 자동차일 수 있다. 차량 본체에는 전지 블록과 전기적으로 연결된 구동 모터가 설치된다. 전지 블록은 구동 모터에 전기 에너지를 공급한다. 구동 모터는 전동 기구를 통해 차량 본체의 바퀴와 연결되어 차량을 구동시켜 주행하게 한다. 선택적으로, 전지 블록은 차량 본체의 하부에 수평으로 설치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 전지 블록은 전지군(10)일 수 있다. 전지군(10)의 설치 형태는 다양하다. 일부 선택적인 실시예에서, 전지군(10)은 박스바디 및 박스바디 내에 배치된 전지 모듈(20)을 포함한다. 전지 모듈(20)의 수는 하나 또는 복수이다. 하나 또는 복수의 전지 모듈(20)은 박스바디 내에 배열하여 설치된다. 박스바디의 유형은 제한되지 않는다. 박스바디는 프레임형 박스바디, 원판형 박스바디 또는 상자형 박스바디 등일 수 있다. 선택적으로, 박스바디는 전지 모듈(20)을 수용하기 위한 하부 박스바디 및 하부 박스바디를 덮는 상부 박스바디를 포함한다. 상부 박스바디와 하부 박스바디는 서로 덮어져 전지 모듈(20)을 수용하기 위한 수용부를 형성한다. 전지 블록은 또한 전지 모듈(20)일 수 있으며, 즉, 전지 모듈(20)을 차량 본체에 직접 설치될 수 있음을 이해해야 한다.
도 3을 참조하면, 전지 모듈(20)은 복수의 이차 전지(30)를 포함한다. 전지 모듈(20)의 설치 형태는 다양하다. 일 실시예에서, 전지 모듈(20)은 수용부 및 수용부 내에 위치하는 복수의 이차 전지(30)를 포함한다. 복수의 이차 전지(30)는 수용부 내에 나란히 설치된다. 수용부의 설치 형태는 다양한 바, 예를 들어, 수용부는 케이스 및 케이스에 덮도록 설치된 커버 플레이트를 포함하거나, 수용부는 연속적으로 둘러싸서 연결된 측판 및 끝판을 포함하거나, 또는 수용부는 대향하여 설치된 2개의 끝판 및 끝판과 이차 전지(30)의 외부를 둘러싸는 밴드를 포함한다.
출원인은 기존 이차 전지의 전기화학적 성능이 좋지 않은 문제점을 인지한 후, 성형된 전극 조립체에서 음극 시트와 양극 시트 중 적어도 하나가 소정 위치를 이탈하게 되면, 이차 전지의 전기화학 성능에 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 출원인은 또한 성형된 전극 조립체에서 음극 시트와 양극 시트 중 적어도 하나가 소정 위치를 이탈하게 되면, 전극 조립체에서 리튬 석출 현상이 일어나, 이차 전지의 전기화학적 성능에 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 그 이유는 양극 시트가 음극 시트의 외부 가장자리를 벗어나는 부분의 크기가 너무 작거나, 양극 시트가 음극 시트의 외부 가장자리를 벗어나지 않는데 있을거라고 추측된다.
전극 조립체의 조립과정에 대한 분석을 통해, 출원인은 리튬 석출 현상을 더 한층 연구한 결과, 양극 시트가 연속 설치되고, 음극 시트가 이격되어 설치된 경우를 예로, 양극 시트가 벤딩 과정에서 소정 영역을 따라 벤딩되기가 어려우면, 음극 시트와 양극 시트가 적층되어 전극 조립체를 형성한 후, 양극 시트가 음극 시트의 외부 가장자리를 벗어나는 부분의 크기가 너무 작은 상황을 초래하여, 전극 조립체에서 리튬 석출 현상을 일으키기 쉬워, 이차 전지의 전기화학 성능 및 안전 성능에 영향을 미친다는 것을 발견하였다.
출원인이 발견한 상술한 문제점을 바탕으로, 출원인은 전극 조립체(50)의 구조를 개선하였으며, 이하에서는 본원의 실시예를 더 설명한다.
도 4를 참조하면, 본원의 실시예의 이차 전지(30)는 하우징(40), 하우징(40) 내에 배치된 전극 조립체(50) 및 하우징(40)에 실링 연결된 상단 커버 어셈블리(60)를 포함한다.
본원의 실시예의 하우징(40)은 사각형 구조 또는 다른 형상이다. 하우징(40)은 전극 조립체(50)와 전해액을 수용하는 내부 공간 및 내부 공간에 연통되는 개구를 갖는다. 하우징(40)은 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 플라스틱 등 재료로 제조될 수 있다.
본원의 실시예에서의 상단 커버 어셈블리(60)는 상단 커버 플레이트(61) 및 전극 단자(62)를 포함한다. 본원의 실시예의 상단 커버 플레이트(61)는 대향하는 외면과 내면 및 외면과 내면을 관통하는 전극 인출홀을 갖는다. 상단 커버 플레이트(61)는 하우징(40)의 개구를 덮어 하우징(40)과 실링 연결될 수 있다. 상단 커버 플레이트(61)의 내면은 전극 조립체(50)에 대향한다. 전극 단자(62)는 상단 커버 플레이트(61)에 배치되며 전극 인출홀에 대응되게 배치된다. 전극 단자(62)의 일부는 상단 커버 플레이트(61)의 외면에 노출되고, 버스바(bus bar)와의 용접에 사용된다.
본원의 실시예의 전극 조립체(50)는 본체부(50a) 및 본체부(50a)로부터 연신된 탭(50b)을 포함한다. 본원의 실시예에서, 본체부(50a)의 대향하는 2개의 단면으로부터 각각 하나의 탭(50b)이 연신되어 있다. 일부 다른 실시예에서, 본체부(50a)의 2개의 대향하는 단면 중 하나로부터 2개의 탭(50b)이 연신되어 있다. 2개의 탭(50b)의 극성은 반대이며, 하나는 음극 탭이고, 다른 하나는 양극 탭이다. 음극 시트의 활성 재료는 음극 시트의 코팅 영역에 도포되어 있고, 양극 시트의 활성 재료는 양극 시트의 코팅 영역에 도포되어 있다. 본체부(50a)의 코팅 영역으로부터 연신된 복수의 미코팅 영역을 적층하여 탭(50b)으로 한다. 음극 탭은 음극 시트의 코팅 영역에서 연신되고, 양극 탭은 양극 시트의 코팅 영역에서 연신된다. 어댑터(70)는 전극 조립체(50)의 탭(50b)과 전극 단자(62)를 연결하는데 사용된다.
일 실시예에서, 도 5는 제1 시트(51)의 전개상태의 부분 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 5를 참조하면, 제1 시트(51)는 복수의 벤딩부(511) 및 복수의 제1 적층부(521)를 포함하고, 여기서, 벤딩부(511)는 벤딩된 후 적어도 일부는 절곡 상태에 있는다. 제1 시트(51)는 전체적으로 연속적인 연신 구조이다. 제1 시트(51) 자체의 연신 방향(W)을 따라, 벤딩부(511)와 제1 적층부(512)는 교대로 배치된다. 각각의 벤딩부(511)는 2개의 인접된 제1 적층부(512)를 연결한다. 제1 방향(X)을 따라, 각각의 제1 적층부(512)는 2개의 대향하는 제1 외측 가장자리(5121)를 갖고, 각각의 벤딩부(511)는 2개의 대향하는 제2 외측 가장자리(5112)를 갖는다. 제1 방향(X)은 제1 시트(51)의 폭 방향과 동일하다. 제1 방향(X)은 연신 방향(W)에 수직된다. 본 실시예에서, 제1 방향(X)을 따라, 동일 측에 위치한 제1 외측 가장자리(5121) 및 제2 외측 가장자리(5112)는 수평된다. 제1 시트(51)는 또한 제1 방향(X)을 따라 연신되어 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)를 벗어나는 탭(50b)을 갖는다. 탭(50b)의 개수 및 위치는 제1 적층부(512)의 개수 및 위치와 일대일로 대응되도록 배치된다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)는 벤딩부(511)에 배치된 가이드부(5111)를 갖는다. 가이드부(5111)의 개수는 벤딩부(511)의 개수와 동일할 수 있다. 물론, 모든 벤딩부(511) 중 일부 벤딩부(511)에 가이드부(5111)를 배치하고, 다른 벤딩부(511)에는 가이드부(5111)를 배치하지 않을 수 있음을 이해할 수 있다. 가이드부(5111)는 생산시 벤딩부(511)의 벤딩을 가이드하기 위해 사용된다. 생산 과정에서, 제1 시트(51)에 외력을 가하여 벤딩 작업을 하는 경우, 벤딩부(511)에는 가이드부(5111)가 배치되어 있어, 벤딩부(511)는 가이드부(511)가 존재하는 영역에서 벤딩을 용이하게 구현함으로써, 벤딩 위치의 제어성 및 정확도를 향상시키는데 유리하며, 이에 따라 제1 시트(51)와 제2 시트(52)가 각각 소정 위치에 있도록 보장함으로써, 이차 전지(30)가 양호한 전기화학적 성능을 갖도록 보장한다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예의 제1 시트(51)의 측면 구조를 개략적으로 나타낸다. 제1 시트(51)는 집전체(51a) 및 집전체(51a) 상에 도포된 전극 활성 재료층(51b)을 포함한다. 집전체(51a)는 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 대향하는 2개의 면을 갖는다. 2개의 전극 활성 재료층(51b)은 각각 양면에 배치된다. 일 예에서, 제1 시트(51)가 음극 시트인 경우, 집전체(51a)의 재료는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 금속 재료가다. 제1 시트(51)가 양극 시트인 경우, 집전체(51a)의 재료는 구리 또는 구리 합금 등의 금속 재료가다. 가이드부(5111)는 사물이 남긴 흔적일 수 있다. 선택적으로, 물질 제거 부재에 의해 제1 시트(51) 상에서 전극 활성 재료층(51b)의 일부를 제거하거나, 제1 시트(51) 상에서 전극 활성 재료층(51b)의 일부 및 집전체(51a)의 일부를 제거한 후 형성된 구조를 나타낼 수도 있다.
본 실시예에서, 각각의 벤딩부(511)에는 가이드부(5111)가 설치된다. 본 실시예에서, 가이드부(5111)는 요홈(5111a)을 포함한다. 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 표면으로부터 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 집전체(51a)에 접근하는 방향으로 함몰 및 연신된다. 2개의 인접된 벤딩부(511)에서, 하나의 벤딩부(511)에 설치된 요홈(5111a)은 집전체(51a)의 일측에 위치하고, 다른 벤딩부(511)에 설치된 요홈(5111a)은 집전체(51a)의 다른 일측에 위치한다. 요홈(5111a)은 제1 시트(51)에서 전극 활성 재료층(51b)의 일부를 제거하여 형성할 수 있다. 또는, 집전체(51a)에 전극 활성 재료를 도포하는 경우, 해당 위치에 적은 전극 활성 재료를 도포하여 요홈(5111a)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 요홈(5111a)의 깊이는 두께 방향(H)을 따라 전극 활성 재료층(51b)의 두께와 동일할 수 있다. 요홈(5111a)은 집전체(51a)의 표면까지 연신되지만, 집전체(51a) 내부로 연신되지는 않는다. 요홈(5111a)의 깊이는 전극 활성 재료층(51b)의 두께보다 작을 수 있어, 요홈(5111a)이 두께 방향(H)을 따라 전극 활성 재료층(51b)을 관통하지 않으며, 이때, 요홈(5111a)과 집전체(51a) 사이에는 일부 전극 활성 재료가 더 있다는 것을 이해할 수 있다. 본 실시예에서, 요홈(5111a)의 깊이가 전극 활성 재료층(51b)의 두께보다 작거나 같아, 요홈(5111a) 형성 시 집전체(51a)가 파손되지 않고, 요홈(5111a)의 깊이가 전극 활성 재료층(51b)의 두께보다 큰 경우에 비해(이때, 집전체(51a)를 파손시킬 수 있음), 집전체(51a)의 강도는 영향을 받지 않는다. 본 실시예에서, 요홈(5111a)의 입구는 요홈(5111a)의 저부보다 크거나 같다. 일 예에서, 요홈(5111a)은 제1 방향(X)에 수직인 평면에서V형으로 투영된다. 다만, 요홈(5111a)의 투영은 V형에 한정되지 않고, U형 또는 직사각형일 수도 있다. 요홈(5111a)의 입구가 요홈(5111a)의 저부보다 크거나 같기 때문에, 한편으로는 벤딩부(511)의 벤딩 위치를 확보하는데 유리하고, 동시에 상기 요홈(5111a)이 용이하게 성형된다. 다른 한편으로, 벤딩 과정에서, 요홈(5111a)의 입구 부근의 전극 활성 재료가 받는 압출 응력이 작거나 압출 응력을 받지 않아, 제1 적층부(512)가 받는 벤딩 저항이 감소되어, 소정 위치까지 더 용이하고 더 정확하게 벤딩할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)는 벤딩부(511)에 배치된 취약 영역(5110)을 더 구비하고, 취약 영역(5110)은 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 요홈(5111a)에 대응되도록 설치된다. 취약 영역(5110)에서의 제1 시트(51)의 두께는 취약영역(5110)을 제외한 영역에서의 제1 시트(51)의 두께보다 작다. 이때, 취약 영역(5110)의 강성이 제1 시트(51)의 취약 영역(5110)을 제외한 영역의 강성보다 작기 때문에, 벤딩부(511)는 취약 영역(5110)에서 더 용이하게 벤딩되고, 이로써, 2개의 인접된 제1 적층부(521)의 동일한 측에 위치하는 제1 외측 가장자리(5121)가 일치하도록 하는데 유리하다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서, 제1 시트(51)의 연신 방향(W)에서, 취약 영역(5110)의 두께는 중앙 영역에서 양측 영역으로 증가하는 경향이 있다. 제1 방향(X)을 따라 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 대향하는 2개의 제2 외측 가장자리(5112)로 연신되어 벤딩부(511) 전체를 관통하며, 요홈(5111a)이 벤딩부(511) 전체를 관통하지 않는 경우에 비해, 벤딩 과정에서, 홈(511a) 부근의 전극 활성 재료가 받는 압출 응력이 작거나 압출 응력의 영향을 받지 않아, 제1 적층부(512)가 받는 벤딩 저항이 감소되어, 벤딩부(511)의 벤딩 위치의 정확도를 더 잘 보장할 수 있어, 제1 적층부(512)가 소정 위치에 더 용이하고 더 정확하게 벤딩되도록 보장할 수 있다. 본 실시예에서, 벤딩부(511)는 부분적으로 전극 활성 재료층(51b)의 갖는다. 2개 층의 전극 활성 재료층(51b) 중 한 층은 취약 영역(5110)에 해당하는 부분이 완전히 제거되지 않고, 다른 한 층은 완전히 제거되거나 제거되지 않을 수 있다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)의 연신 방향(W)을 따라, 요홈(5111a)의 개구 크기는 벤딩부(511)의 크기보다 작아서, 벤딩부(511) 상의 가이드부(5111)를 제외한 다른 영역은 전극 활성 재료층(51b)에 의해 커버된다. 일 예에서, 2개 층의 전극 활성 재료층(51b)에서 취약 영역(5110)에 대응되는 부분이 완전히 제거된다.
가이드부(5111)의 제1 방향(X)에서의 크기는 벤딩부(511)의 제1 방향(X)에서의 크기에 따라 설정된다. 가이드부(5111)의 제1 방향(X)에서의 크기가 또한 바로 가이드부(5111)의 길이이다. 벤딩부(511)의 제1 방향(X)에서의 크기가 또한 바로 벤딩부(511)의 길이이다. 따라서, 일부 다른 실시예에서, 요홈(5111a)은 제1 방향(X)을 따라 벤딩부(511)를 통과하지 않는다. 상기 요홈(5111a)의 제1 방향(X)에서의 크기와 벤딩부(511)의 제1 방향(X)에서의 크기의 비율은 0.4~0.8이고, 바람직하게는 0.4, 0.5, 0.6, 0.7 또는 0.8이다.
도 7은 도 5에 도시된 실시예의 제1 시트(51)의 여러번 절첩 상태의 구조를 개략적으로 나타낸다. 전극 조립체(50)의 제조 과정에서, 제1 시트(51)에 대해 벤딩을 수행할 필요가 있다. 생산시, 가이드부(5111)는 벤딩부(511)가 벤딩되도록 가이드할 수 있으며, 즉, 벤딩부(511)는 가이드부(5111)를 따라 벤딩될 수 있으므로, 벤딩 위치가 소정 위치에 위치할 수 있어, 인접된 2개의 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)의 일치성을 보장하는데 유리하다. 제1 시트(51)의 벤딩부(511)는 도 7에 도시된 절곡 방향(Z)을 따라 절곡된다. 절곡 방향(Z)과 제1 방향(X)은 서로 수직되며, 즉, 절곡 방향(Z)이 위치한 평면과 제1 방향(X)은 서로 수직된다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)는 대체적으로 Z 형의 왕복 벤딩될 수 있다. 도 7에 도시된 점선은 실체 구조를 나타내지 않고, 벤딩부(511)와 제1 적층부(512) 사이의 분리선을 개략적으로 나타낸다. 인접된 2개의 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 2개의 대향하는 면에 위치하고, 요홈(5111a)은 벤딩부(511)가 벤딩시 응력을 받는 일측에 위치하므로, 제1 시트(51)가 절첩된 후, 벤딩부(511) 상의 요홈(5111a)의 개구는 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 형성된 공간을 향하고, 즉, 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 내측면에 위치하여, 취약 영역(5110)에서 요홈(5111a)에 근접한 일측은 인장 응력을 받지 않게 되어, 취약 영역(5110)이 인장 응력의 작용 하에서 파단될 가능성을 감소시킨다. 제1 시트(51)가 절첩된 후, 인접된 2개의 제1 적층부(512)는 제2 방향(Y)을 따라 이격되어 적층 배치되고, 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 형성된 공간은 제2 시트(52)의 제2 적층부(521)를 수용하는데 사용된다. 제2 방향(Y)은 제1 적층부(512)의 적층 방향과 동일하고 제1 방향(X)에 수직된다. 본 실시예에서, 벤딩 후의 벤딩부(511)는 호형을 나타내며, 예를 들어 원호형이다.
도 8에 도시된 실시예에서， 제1 시트(51)를 기준으로, 제1 시트(51)의 두께 방향(H)으로, 제1 시트(51)의 대향하는 양측에 각각 분리막(53)을 설치한다. 2개의 분리막(53)은 쌍으로 설치되고, 제1 시트(51)는 2개의 분리막(53) 사이에 설치된다. 분리막(53)은 제1 적층부(512) 및 벤딩부(511)를 커버한다. 도 5에 도시된 제1 방향(X)을 따라, 탭(50b)의 적어도 일부는 분리막(53)의 가장자리를 벗어나서 돌출된다. 생산 공정에서, 해당되는 피딩 기기를 통해, 2개의 분리막(53)을 제1 시트(51)에 각각 부착시킨다. 분리막(53)의 제1 시트(51)로부터 멀어진 일측에 제2 시트(52)를 설치한다. 제1 시트(51)와 제2 시트(52)의 극성은 반대이고, 그중 하나가 음극 시트인 경우, 다른 하는 양극 시트이다. 제2 시트(52)는 복수의 제2 적층부(521)를 포함한다. 본 실시예에서, 인접된 2개의 제2 적층부(521)는 제1 시트(51)의 대응하는 양측에 각각 설치된다. 두께 방향(H)을 따라, 제1 적층부(512)와 제2 적층부(521)의 위치는 서로 대응하여 배치된다. 본 실시예에서, 인접된 2개의 벤딩부(511) 사이에 하나의 제2 적층부(521)를 설치한다. 하지만 본원은 인접된 2개의 벤딩부(511) 사이에 하나의 제2 적층부(521)를 설치하는 것에 한정되지 않으며, 제품의 요구에 따라 적절한 개수의 제2 적층부(521)를 설치할 수 있다. 일 예로서, 제1 시트(51) 상에 분리막(53)을 설치한 후, 제2 적층부(521)를 분리막(53)에 부착시킨다. 예를 들어, 제2 적층부(521)와 분리막(53)은 열압착, 전기영동 또는 접착에 의해 연결될 수 있다. 분리막(53)은 제1 시트(51)와 제2 시트(52) 사이에 개재된 절연체이다. 분리막(53)의 재료는 제1 시트(51)와 제2 시트(52)를 절연 격리시키기 위한, 플라스틱 등의 절연 재료일 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 전극 조립체(50)의 측면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이 제1 시트(51), 분리막(53) 및 제2 시트(52)를 조합한 후, 벤딩부(511)를 가이드부(5111)의 가이드에 따라 벤딩시켜, 최종적으로 도 9에 도시된 바와 같이 절첩 상태를 형성한다. 제2 방향(Y)에서, 제1 적층부(512)와 제2 적층부(521)가 순차적으로 교대로 배치되도록, 제2 적층부(521)는 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 배치된다. 제2 방향(Y)에서, 벤딩부(511)와 제2 적층부(521)는 서로 중첩되는 영역을 갖지 않는다. 본 실시예에서, 벤딩부(511)는 완전히 절곡된 상태이고, 벤딩부(511)의 시작선은 제1 적층부(512)에 대하여 절곡이 시작되는 영역이다. 벤딩부(511)와 제2 적층부(521) 사이에는 간극이 존재하고, 이때, 제1 적층부(512)의 연신 방향(W)을 따른 2개의 가장자리는 모두 제2 적층부(521)를 벗어나고, 제2 적층부(521)의 연신 방향(W)을 따라 벤딩부(511)를 향하는 단부는 벤딩부(511)와 접촉하지 않아,제2 적층부(521)의 단부가 벤딩부(511)의 간섭을 받아 전극 활성 재료의 분말이 떨어지거나 탈락되는 가능성을 줄여준다. 제1 시트(51)가 벤딩된 후, 각각의 벤딩부(511) 상의 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 내측면에 위치한다. 즉, 제1 시트(51)가 벤딩된 후, 각각의 벤딩부(511) 상의 요홈(5111a)은 모두 집전체(51a)의 제2 적층부(521)에 가까운 일측에 위치한다. 여기서, 내측면이라 함은 벤딩부(511)의 제2 적층부(521)에 가까운 면을 지칭한다. 대응되게, 벤딩부(511)의 외측면은 벤딩부(511)의 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 면을 지칭한다. 본 실시예에서, 절곡된 후의 벤딩부(511) 상의 가이드부(5111)는 제2 적층부(521)의 중간 영역에 대응하여 설치된다.
도 10은 제1 적층부(512)와 제2 적층부(521)가 서로 적층된 후의 평면 구조를 개략적으로 나타낸다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)는 양극 시트이고, 제2 시트(52)는 음극 시트이다. 벤딩부(511) 상의 가이드부(5111)의 가이드하에, 제1 시트(51)는 왕복 절첩된 후, 제1 적층부(512)의 둘레 가장자리는 모두 제2 적층부(521)를 벗어나서, 제2 적층부(521)의 전체가 제1 적층부(521)에 의해 커버되도록 하여, 제2 적층부(521)가 제1 적층부(512)를 벗어나는 것으로 인해 초래되는 리튬 석출 현상의 가능성을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 여기서, 제2 적층부(521)의 전체가 제1 적층부(512)에 의해 커버된다는 것은, 제2 방향(Y)에서의 제2 적층부(521)의 직교 투영이 완전히 제2 방향(Y)에서의 제1 적층부(512)의 직교 투영 내에 있음을 의미하며, 이때, 제2 적층부(521)의 투영 면적은 제1 적층부(512)의 투영 면적보다 작다. 일 예로서, 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)와 대응되는 제2 적층부(521)의 제3 외측 가장자리(5211) 사이의 거리는 0.2mm보다 크거나 같으며 또한 5mm 작거나 같고, 바람직하게는 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm, 2.5mm, 3mm, 3.5mm, 4mm 또는 4.5mm이다. 벤딩부(511)에 가이드부(5111)를 설치함으로써, 벤딩부(511)에 연결된 2개의 인접된 제1 적층부(521) 각각의 제1 외측 가장자리(5121)가 일치하도록, 제1 시트(51)는 가이드부(5111)의 가이드 작용 하에 벤딩된다. 즉, 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 동일한 측에 위치한 2개의 제1 외측 가장자리(5121)는 끼인각(α)을 갖는다. 여기서, 2개의 인접된 제1 적층부(512) 각각의 제1외측 가장자리(5121)의 일치성은 도 10에 도시된 상태, 즉, 제2방향(Y)을 따라 인접된 2개의 제1적층부(512)의 투영이 서로 중첩되는 상태를 포함한다. 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 동일한 측에 있는 2개의 제1 외측 가장자리(5121)의 끼인각(α)은 0°이므로, 내려다 보는 상태에서, 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 각각의 제1 외측 가장자리(5121)는 서로 정렬되어 일치성을 유지한다. 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 각각의 제1 외측 가장자리(512)의 일치성은 도 11에 도시된 상태도 포함한다. 도 11은 제1 적층부(512)와 제2 적층부(521)가 서로 적층된 후의 다른 평면 구조를 개략적으로 나타낸다. 내려다 보는 상태에서, 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 동일한 측에 위치한 2개의 제1 외측 가장자리(5121)는 완전히 정렬된 상태가 아니다. 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 동일한 측에 위치한 2개의 제1 외측 가장자리(5121) 사이에 끼인각(α)이 존재한다. 제1 적층부(512)가 제2 적층부(521)를 커버하는 것을 보장하도록, 끼인각(α)은 0°보다 크고 30°보다 작거나 같다. 바람직하게는, 끼인각(α)의 값은 5°, 10°, 15°, 20° 또는 25°이다. 여기서, 끼인각(α)은 허용오차 각이다. 벤딩 후의 제1적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)에 편차가 일어나, 다른 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)와 중합되지 않으나, 여전히 제1 적층부(512)가 제2 적층부(512)를 커버하도록 보장할 수 있는 경우, 2개의 인접된 제1 적층부(521)의 동일한 측에 위치하는 2개의 제1 외측 가장자리(5121) 사이에 존재하는 끼인각(α)을 허용오차 각이라 한다.
본원의 실시예의 제1 시트(51)에는, 벤딩부(511)에 가이드부(5111)가 설치되어 있기 때문에, 전극 조립체(50)의 생산 과정에서 제1 시트(51)에 대해 벤딩 작업시, 제1 시트(51)는 가이드부(5111)의 가이드하에, 벤딩부(511)의 가이드부(5111) 영역에서 더 용이하게 벤딩됨으로, 가이드부(5111)를 설치하는 것을 통해 벤딩부(511)의 벤딩 위치의 제어성 및 정확도를 향상시킬 수 있으며, 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)의 일치성을 향상시키고, 제1 시트(51)의 벤딩 후 벤딩 위치의 무작위성으로 인한 제1 적층부(512) 및 제2 적층부(521) 중 부극이 되는 하나가 정극이 되는 다른 하나를 완전히 커버할 수 없는 가능성을 줄여주며, 이로써, 가공 제조된 전극 조립체(50)에 리튬 석출 현상이 일어나는 것을 감소시킨다. 또한, 집전체(51a) 상에 도포된 전극 활성 재료층(51b) 자체는 어느 정도 취성을 갖는다. 벤딩부(511)의 절곡 과정에서 전극 활성 재료층(51b)이 외력을 받게 되어, 전극 활성 재료층(51b)이 집전체(51a)에서 탈락되거나 분말이 떨어지는 경우가 존재할 수 있어, 전극 조립체(50)의 전기화학 성능 및 안정 성능에 영향을 미친다. 본원의 요홈(5111a)은 해당 전극 활성 재료를 감소시키는 방법으로 형성되므로, 벤딩부(511)의 벤딩 과정에서, 설치된 요홈(5111a)은 해당 전극 활성 재료층(51b)에 인가되는 내부 응력을 줄이는데 유리하며, 따라서 전극 활성 재료층(51b)이 탈락되거나 분말이 떨어지는 가능성을 감소시킨다.
일부 다른 실시예에서, 도 7 및 도 9에 도시된 실시예와 동일한 구조는 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 7 및 도 9에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 인접된 2개의 벤딩부(511)에 있어서, 하나의 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 일면에 위치하고, 다른 하나의 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 다른 일면에 위치함으로써, 벤딩 후의 제1 시트(51)에서, 벤딩부(511) 상의 가이드부(5111)는 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 형성된 공간으로부터 멀어지고, 즉 벤딩부(511)의 외측면에 위치하여, 요홈(5111a)은 벤딩부(511)가 절곡될 때 인장 응력을 받는 일측에 위치한다.
일부 다른 실시예에서, 도 9에 도시된 실시예와 동일한 구조는 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 9에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 각각의 벤딩부(511)에 하나의 가이드부(5111)를 설치한다. 인접된 2개의 벤딩부(511) 상의 각각의 가이드부(5111)의 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 동일한 면에 위치하므로, 벤딩 후의 제1 시트(51)에서, 인접된 2개의 벤딩부(511) 중의 하나의 벤딩부(511) 상의 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 외측면에 위치하여, 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 형성된 공간으로부터 멀어지는 방향을 향하고, 다른 하나의 벤딩부(511) 상의 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 내측면에 위치하여, 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 형성된 공간을 향한다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)를 가공 제조할 때, 제1 시트(51)의 동일한 면에 각각의 요홈(5111a)을 가공하기만 하면 되기때문에, 제1 시트(51)의 가공 난이도를 감소시키는데 유리하다.
도 12는 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(50)의 측면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 12에 도시된 일부 다른 실시예에서, 도 9에 도시된 실시예와 동일한 구조는 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 9에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 각각의 벤딩부(511)에는 가이드부(5111)가 대응되도록 설치된다. 하나의 가이드부(5111)는 2개의 요홈(5111a)을 포함한다. 제1 시트(51)가 전개된 상태일 경우, 2개의 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 대응하도록 설치된다. 벤딩 후의 제1 시트(51)에서, 2개의 요홈(5111a) 중 하나는 벤딩부(511)의 외측면에 설치되어, 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 형성된 공간으로부터 멀어지는 방향을 향하고, 다른 하나는 벤딩부(511)의 내측면에 배치되어 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 형성된 공간을 향한다. 본 실시예에서, 각각의 벤딩부(511)에 대해, 두께 방향(H)에서 2개의 요홈(5111a)을 설치하며, 이때 취약 영역(5110)의 두께가 더 작아서, 취약 영역(5110)의 강성을 더 감소시키는데 유리하다. 이와 같이, 2개의 요홈(5111a)에 대응되는 취약 영역(5110)의 강성이 작기 때문에, 벤딩부(511)는 취약 영역(5110)에서 벤딩이 더 용이하게 되어, 벤딩 위치의 제어성 및 정확도를 더욱 향상시키는데 유리하다. 요홈(5111a)이 설치되지 않은 벤딩부(511)와 비교하여, 본 실시예에서 양측의 전극 활성 재료층(51b)은 벤딩 시 자체 내부 응력이 상대적으로 작아, 벤딩 난이도 및 전극 활설 물질층(51b)이 인장 또는 압출 응력을 받아 집전체(51a)로부터 탈락되거나 분말이 떨어지는 가능성을 더 감소시킨다. 일 예에서, 2개의 요홈(5111a)의 구조는 동일하다.
일부 다른 실시예에서, 도 9에 도시된 실시예와 동일한 구조는 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 9에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 가이드부(5111)는 하나의 요홈(5111a)을 포함한다. 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 내측면에서 집전체(51a)를 향하여 연신된다. 요홈(5111a)의 개구는 제2 적층부(521)를 향한다. 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 내측의 전극 활성 재료층(51b) 및 집전체(51a)의 일부를 관통한다. 일 예에서, 요홈(5111a)은 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 적어도 하나를 사용하여 형성된다. 따라서, 본 실시예에서, 요홈(5111a)의 일부가 집전체(51a)에 설치되도록 허용함으로써, 대응하는 영역에서의 전극 활성 재료의 제거를 보장하는 동시에 가공 정밀도 요구 및 가공 난이도를 감소시킨다. 또한, 집전체(51a)의 일부가 제거되어 요홈(5111a)의 일부를 형성하므로, 요홈(5111a)에 대응하도록 설치된 취약 영역(5110)의 강성을 더욱 감소시켜, 벤딩부(511)가 가이드부(5111)에서 보다 용이하게 벤딩되도록 한다. 다른 실시예에서, 요홈(5111a)은 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 방향을 향하는 벤딩부(511)의 외측면으로부터 집전체(51a)를 향해 연신된다. 요홈(5111a)의 개구는 벤딩부(511)의 외측면에 위치됨으로써, 요홈(5111a)의 개구는 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 방향을 향한다. 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 외측의 전극 활성 재료층(51b) 및 집전체(51a)의 일부를 관통한다.
도 13은 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트(51)의 여러번 왕복 절첩된 상태의 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 14는 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(50)의 측면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 14에 도시된 실시예의 제1 시트(51)는 도 13에 도시된 실시예의 제1 시트(51)이다. 도 13 및 도 14에 도시된 실시예에서, 도 9에 도시된 실시예와 동일한 구조는 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 9에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 가이드부(5111)는 하나의 요홈(5111a)을 포함한다. 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 내측면에서 집전체(51a)를 향하여 함몰 연신된다. 요홈(5111a)의 개구는 제2 적층부(521)를 향한다. 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 내측의 전극 활성 재료층(51b)을 관통하고, 제1 시트(51)의 연신 방향(W)을 따라 요홈(5111a)의 크기는 벤딩부(511)의 크기와 동일하다. 내측의 전극 활성 재료층(51b)에서 벤딩부(511)에 대응되는 부분이 완전히 제거되어, 제2 적층부(521)를 향하는 집전체(51a)의 면이 노출된다. 외측의 전극 활성 재료층(51b)에서 벤딩부(511)에 대응되는 부분은 제거되지 않고 완전히 남게 된다. 벤딩부(511) 상의 내측의 전극활성 재료층(51b)이 완전히 제거되어, 벤딩부(511)의 강성이 더욱 감소되며, 이로써, 벤딩부(511)가 가이드부(5111)에서 용이하게 벤딩되도록 하고, 벤딩부(511)가 벤딩된 후 내측 전극 활성 재료층(51b)이 탈락되거나 분말이 떨어지는 현상을 효과적으로 피할 수 있다. 다른 일부 실시예에서, 외측의 전극 활성 재료층(51b)에서 벤딩부(511)에 대응되는 부분이 일부 제거되어, 외측의 전극 활성 재료층(51b)에도 가이드부(5111)가 형성될 수 있다.
일부 다른 실시예에서, 도 14에 도시된 실시예와 동일한 구조는 여기서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 14에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 가이드부(5111)는 하나의 요홈(5111a)을 포함한다. 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 외측면에서 집전체(51a)를 향하여 연신된다. 요홈(5111a)의 개구는 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 방향을 향한다. 요홈(5111a)은 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 외측의 전극 활성 재료층(51b)을 관통하며, 제1 시트(51)의 연신 방향(W)을 따라 요홈(5111a)의 크기는 벤딩부(511)의 크기와 동일하다. 외측의 전극 활성 재료층(51b)에서 벤딩부(511)에 대응되는 부분이 완전히 제거되어, 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 방향을 향한 집전체(51a)의 표면이 노출된다. 내측의 전극 활성 재료층(51b)에서 벤딩부(511)에 대응되는 부분은 제거되지 않고 완전히 남게 된다. 일부 다른 실시예에서, 내측의 전극 활성 재료층(51b)에서 벤딩부(511)에 대응되는 부분도 일부 제거되어, 내측의 전극 활성 재료층(51b) 상에 요홈(5111a)을 형성할 수 있다. 벤딩부(511)에서 외측의 전극 활성 재료층(51b)가 완전히 제거되어, 벤딩부(511)의 강성을 더욱 감소시키며, 이로써, 벤딩부(511)가 가이드부(5111)에서 용이하게 벤딩되도록 하며, 벤딩부(511)가 벤딩된 후 외측 전극 활성 재료층(51b)이 탈락되거나 분말이 떨어지는 현상을 더욱 효과적으로 피할 수 있다.
도 15는 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트(51)가 여러번 왕복 절첩된 상태를 개략적으로 나타낸다. 도 15에 도시된 실시예에서, 도 7에 도시된 실시예와 동일한 구성은 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 7에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 가이드부(5111)는 2개 이상의 요홈(5111a)을 포함한다. 제1 방향(X)을 따라, 2개 이상의 요홈(5111a)이 이격되어 설치된다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)가 전개된 상태인 경우, 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 취약 영역(5110)과 요홈(5111a)은 대응하도록 설치된다. 취약 영역(5110)의 개수 및 위치는 요홈(5111a)의 개수 및 위치와 일대일로 대응하도록 설정된다. 본 실시예에서, 요홈(5111a)이 제1 방향(X)에 수직인 평면에서의 투영은 삼각형일 수 있다. 그러나, 요홈(5111a)의 투영은 삼각형에 한정되지 않고, 사다리꼴 또는 직사각형일 수도 있다. 각각의 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 외측면으로부터 집전체(51a)를 향하여 연신되어, 요홈(5111a)의 개구가 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 방향을 향한다. 각각의 요홈(5111a)의 제1 방향(X)에서의 크기의 합과 벤딩부(511)의 제1 방향(X)에서의 크기의 비율은 0.4 내지 0.8이고, 바람직하게는 0.4, 0.5, 0.6, 0.7 또는 0.8이다. 일부 다른 실시예에서, 각각의 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 내측면으로부터 집전체(51a)를 향하여 연신되어, 요홈(5111a)의 개구가 제2 적층부(521)를 향하도록 한다. 일부 다른 실시예에서, 벤딩부(511)의 내측면과 외측면에 각각 복수의 요홈(5111a)을 설치한다. 일 예로서, 제1 시트(51)가 전개된 상태에 있는 경우, 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라 내측면의 요홈(5111a)과 외측면의 요홈(5111a)의 위치가 서로 대응된다. 취약 영역(5110)의 위치는 내측면의 요홈(5111a) 및 외측면의 요홈(5111a)의 위치와 일대일로 대응되게 설치된다. 내측면의 요홈(5111a)과 외측면의 요홈(5111a)은 함께 하나의 취약 영역(5110)에 설치한다.
도 16은 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트(51)가 여러번 왕복 절첩된 상태의 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 16에 도시된 실시예에서, 도 7에 도시된 실시예와 동일한 구성은 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 7에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 가이드부(5111)는 2개 이상의 관통홀(5111b)을 포함한다. 제1 방향(X)을 따라 2개 이상의 관통홀(5111b)이 이격되어 설치된다. 제1 시트(51)가 전개된 상태에서, 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라, 관통홀(5111b)이 2층의 전극 활성 재료층(51b) 및 집전체(51a)를 관통한다. 제1 시트(51)가 전개된 상태에서, 제1 시트(51)의 연신 방향(W)에서의 관통홀(5111b)의 크기는 제1 시트(51)의 연신 방향(W)에서의 벤딩부(511)의 크기보다 작다. 일 예로서, 관통홀(5111b)의 형상은 직사각형, 정사각형, 타원형, 사다리꼴 또는 삼각형일 수 있다. 본 실시예에서, 제1 방향(X)에서의 각 관통홀(5111b)의 크기의 합과 제1 방향(X)에서의 벤딩부(511)의 크기의 비율은 0.4 내지0.8이고, 바람직하게는 0.6 또는 0.7이다.
일 실시예에서, 가이드부(5111)는 하나의 관통홀(5111b)을 포함한다. 제1 방향(X)에서의 관통홀(5111b)의 크기와 제1 방향(X)에서의 벤딩부(511)의 크기의 비율은 0.4 내지0.8이고, 바람직하게는 0.6 또는 0.7이다.
도 17은 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(50)의 측단면 구조를 개략적으로 나타낸다. 전극 조립체(50)에 포함된 제1 시트(51)는 도 16에 도시된 실시예의 제1 시트(51)이다. 본 실시예에서, 벤딩된 후의 벤딩부(511) 상의 관통홀(5111b)은 제2 적층부(521)의 중간 영역에 대응되도록 설치된다. 그러나, 본원은 관통홀(5111b)의 위치를 제한하지 않으며, 관통홀(5111b)의 위치는 또한 제2 적층부(521)에서의 제2 방향(Y)을 따라 중간 영역을 벗어난 다른 영역에 대응되도록 설치될 수도 있다.
도 18은 본원의 다른 실시예에 따른 제1 시트(51)가 여러번 왕복 절첩된 상태의 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 18에 도시된 실시예에서, 도 7에 도시된 실시예와 동일한 구성은 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 7에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 가이드부(5111)는 2개 이상의 요홈(5111a) 및 2개 이상의 관통홀(5111b)을 포함한다. 제1 방향(X)을 따라, 인접된 2개의 관통홀(5111b) 사이에 하나 또는 둘 이상의 요홈(5111a)을 설치할 수 있다. 또는, 인접된 2개의 요홈(5111a) 사이에 하나 또는 둘 이상의 관통홀(5111b)을 설치할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 가이드부(5111)는 필요에 따라 다른 개수의 요홈(5111a) 및 다른 개수의 관통홀(5111b)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 가이드부(5111)는 하나의 요홈(5111a) 및 하나의 관통홀(5111b)을 포함할 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 인접된 2개의 벤딩부(511) 중 하나의 벤딩부(511)에서, 각 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 외측면으로부터 집전체(51a)를 향하여 연신되어, 요홈(5111a)의 개구가 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 방향을 향하도록 한다. 다른 하나의 벤딩부(521)에서, 각 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 내측면으로부터 집전체(51a)를 향해 연신되어, 요홈(5111a)의 개구가 제2 적층부(521)를 향하도록 한다. 다른 실시예에서, 각각의 벤딩부(511) 상의 각 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 외측면으로부터 집전체(51a)를 향해 연신되어, 요홈(5111a)의 개구가 제2 적층부(521)로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하는 것으로 이해할 수 있다. 또는, 각각의 벤딩부(511) 상의 각 요홈(5111a)은 벤딩부(511)의 외측면으로부터 집전체(51a)를 향해 연신되어, 요홈(5111a)의 개구가 제2 적층부(521)를 향하도록 한다.
도 19는 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(50)의 측면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 19에 도시된 실시예에서, 도 9에 도시된 실시예와 동일한 구성은 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 9에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 벤딩부(511)는 2개의 연결부(511a) 및 2개의 연결부(511a)를 연결하는 중간 천이부(511b)를 포함한다. 중간 천이부(511b)와 연결부(511a)는 대략 수직 상태이고, 중간 천이부(511b)와 제1 적층부(512)는 대략 수직 상태이다. 벤딩부(511)의 2개의 연결부(511a)는 2개의 인접된 제1 적층부(512)에 각각 연결된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 연결부(511a)는 제1 적층부(512)와 수평된다. 각각의 벤딩부(511)에는 2개의 가이드부(5111)가 설치된다. 제1 시트(51)가 전개된 상태에서, 2개의 가이드부(5111)는 제1 시트(51)의 연신 방향(W)을 따라 이격되어 설치된다. 각각의 가이드부(5111)의 일부는 연결부(511a)에 위치하고, 다른 일부는 중간 천이부(511b)에 위치한다. 본 실시예에서, 2개의 가이드부(5111)는 모두 벤딩부(511)의 내측면에 설치된다. 중간 천이부(511b)의 내측은 부분적으로 전극 활성 재료층(51b)을 갖는다. 본 실시예에서, 제1 시트(51)에 대해 벤딩 작업을 수행하는 경우, 2개의 가이드부(5111)에 대응되는 위치에서 벤딩이 용이하여, 벤딩 위치의 제어성 및 정확도를 더욱 향상시키고, 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 외측 가장자리(5121)의 일치성을 더욱 보장한다.
도 20은 본원의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(50)의 측면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 20에 도시된 실시예에서, 도 9에 도시된 실시예와 동일한 구성은 여기에서 반복하지 않고, 여기서는 주로 도 9에 도시된 실시예와의 차이점을 설명한다. 본 실시예에서, 분리막(53)은 제1 시트(51) 너머로 연신되고, 제1 시트(51)를 벗어난 분리막(53)의 부분은 제1 시트(51) 및 제2 시트(52)를 둘러싸므로, 분리막(53)이 직접 제 1 시트(51) 및 제 2 시트(52)에 대해 절연 보호하여, 후속적인 벤딩 완료 후의 제 1 시트(51) 및 제 2 시트(52)에 대해 다시 절연 및 실링하는 공정을 생략한다.
본원의 실시예의 전극 조립체(50)는 제1 시트(51), 제2 시트(52) 및 분리막(53)을 포함한다. 제1 시트(51)는 교차적으로 배치된 제1 적층부(512)와 벤딩부(511)를 갖는다. 벤딩부(511)는 가이드부(5111)를 갖는다. 전극 조립체(50)의 생산 과정에서, 제1 시트(51) 상에 분리막(53) 및 제2시트(52)을 순차적으로 설치한 다음, 제1 시트(51)를 여러번 왕복 벤딩하여, 제1 적층부(512)와 제2 시트(52)의 제2 적층부(521)가 서로 적층된다. 벤딩부(511)의 가이드부(5111)는 제1 시트(51)의 벤딩 과정에서 제1 시트(51)를 가이드하여 벤딩부(511)의 소정 위치에서 벤딩되도록 함으로써 제1 시트(51)의 벤딩 위치 제어성 및 정확도를 향상시킬 수 있으며, 이로써, 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)가 일치하도록 보장하여, 제1 적층부(512) 및 제2 적층부(521) 중 음극 시트 역할을 하는 하나가 양극 시트 역할을 하는 다른 하나를 커버하도록 한다. 이와 같이, 본원의 실시예의 전극 조립체(50)에 있어서, 제1 시트(51)와 제2 시트(52) 사이에 리튬 석출이 발생할 가능성이 낮아, 전극 조립체(50)를 사용한 이차 전지가 양호한 전기화학적 성능과 안전 성능을 갖도록 확보한다.
본원의 실시예는 전극 조립체(50)의 성형방법을 더 제공하는 바, 해당 성형방법은,
제1 시트(51)를 제공하는 단계, 여기서, 제1 시트(51)는 복수의 벤딩부(511) 및 복수의 제1 적층부(512)를 포함하고, 각각의 벤딩부(511)는 2개의 인접된 제1 적층부(512)를 연결하는데 사용되며, 벤딩부(511)는 가이드부(5111)를 구비하고;
제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 제공하는 단계, 여기서, 제2 시트(52)는 복수의 제2 적층부(521)를 포함하고, 각각의 제2 적층부(521)는 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 설치되며;
벤딩부(511)에 연결된 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)가 일치하도록 가이드부를 따라 벤딩부를 벤딩하는 단계를 포함한다.
본원의 실시예의 전극 조립체(50)의 성형방법은 상술한 실시예의 전극 조립체(50)를 제조하는데 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 성형방법은 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 적어도 하나를 사용하여 가이드부(5111)를 형성하는 단계를 더 포함한다. 일 예로서, 본 단계에서, 기계적 절단 방법, 레이저 절단 방법, 수류 침식 또는 화학 반응 등 방법으로 벤딩부(511) 상의 소정 위치의 전극 활성 재료층(51b)을 제거하여, 제1 시트(51) 상에 가이드부(5111)를 형성한다.
일 실시예에서, 제1 시트(51)의 극성과 반대되는 제2 시트(52)를 제공하는 단계 전에, 가이드부(5111)를 구비하는 제1 시트(51)에 쌍으로 배치된 분리막(53)을 제공하고, 쌍으로 배치된 분리막(53)이 제1 시트(51)의 대향하는 양측에 위치하도록 한다.
본원의 전극 조립체(50)의 성형방법은, 전극 조립체(50)의 생산 과정에서, 제1 시트(51)를 벤딩부(511)의 가이드부(5111)에 따라 벤딩시킨다. 벤딩부(511)의 가이드부(5111)는 제1 시트(51)의 벤딩 과정에서 제1 시트(51)가 벤딩부(511)의 소정 위치에서 벤딩되도록 가이드하여, 제1 시트(51)의 벤딩 위치의 제어성 및 정확도를 향상시킬 수 있으며, 이로써, 벤딩부(511)에 연결된 2개의 인접된 제1 적층부(512)의 제1 외측 가장자리(5121)가 일치하도록 하고, 제1 적층부(512)와 제2 적층부(521) 중에서 음극 시트 역할을 하는 하나는 양극 시트 역할을 하는 다른 하나를 커버한다. 이와 같이, 본원의 실시예의 전극 조립체(50)의 성형방법에 의해 제조된 전극 조립체(50)는 제1 시트(51)와 제2시트(52) 사이에 리튬 석출 현상이 발생할 가능성이 낮아, 전극 조립체(50)를 사용한 이차 전지가 양호한 전기화학적 성능 및 안전 성능을 갖도록 보장한다.
본원의 실시예에서, 전극 조립체(50)는 제1 시트(51), 분리막(53) 및 제2시트(52)가 적층되어 형성된 스택셀일 수 있다. 제1 시트(51)는 복수의 벤딩부(511) 및 복수의 제1 적층부(512)를 포함하며, 여기서 벤딩부(511)는 벤딩 후 적어도 일부가 절곡 상태에 있다. 제1 시트(51)는 전체적으로 연속적인 연신 구조이다. 제1 시트(51) 자체의 연신 방향(W)을 따라, 벤딩부(511)와 제1 적층부(512)는 교대로 설치된다. 제2 시트(52)는 복수의 제2 적층부(521)를 포함하고, 각각의 제2 적층부(521)는 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 설치된다. 이하의 실시예에서, 예시적으로 제1 시트(51)를 양극 시트로 하고, 제2 시트(52)를 음극 시트로 하여 설명한다. 마찬가지로, 다른 실시예에서, 제1 시트(51)는 음극 시트일 수 있고, 제2 시트(52)는 양극 시트일 수 있다. 가이드부(5111)는 제1 시트(51) 상에 형성된 흔적일 수 있다.
본원의 이해를 돕기 위해, 아래 도 21 내지 도 32를 결부하여 본원의 실시예에 따른 스택셀의 생산시스템 및 스택셀의 성형방법에 대해 상세히 설명한다.
본원의 실시예는 스택셀의 생산시스템을 제공하는 바, 상기 생산시스템은 제1 이송 기구(100), 마킹 기구(300), 제2 이송 기구(400) 및 적층 기구(600)를 포함하되,
제1 이송 기구(100)는 양극 시트를 제공하고, 양극 시트는 복수의 벤딩부(511) 및 복수의 제1 적층부(512)를 포함하고, 각각의 벤딩부(511)는 2개의 인접된 제1 적층부(512)를 연결하는데 사용되며;
마킹 기구(300)는 벤딩부(511) 상에 흔적을 부여하는데 사용되고, 흔적은 생산시 벤딩부(511)의 벤딩을 가이드하는데 사용되며;
제2 이송 기구(400)는 양극 시트의 극성과 반대되는 극성을 갖는 음극 시트를 제공하고, 음극 시트는 복수의 제2 적층부(521)를 포함하고, 각각의 제2 적층부(521)는 인접된 2개의 제1 적층부(512) 사이에 설치되며;
적층 기구(600)는 벤딩부(511)를 흔적에 따라 벤딩하고, 벤딩부(511)에 연결된 2개의 인접된 제1 적층부를 적층시키는데 사용된다.
일 실시예에서, 도 21을 참조하면, 본원의 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템은, 제1 이송 기구(100), 분리막 이송 기구(200), 마킹 기구(300), 제2 이송 기구(400), 복합 기구(500) 및 적층 기구(600)를 포함한다. 제1 이송 기구(100)는 양극 시트를 제공하는데 사용된다. 분리막 이송 기구(200)는 제1 이송 기구(100)의 하류에 배치되어 쌍으로 배치되는 분리막(53)을 제공하는데 사용되고, 쌍으로 배치된 분리막(53)은 양극 시트를 클램핑하는데 사용된다. 마킹 기구(300)는 분리막 이송 기구(200)의 상류에 설치되며, 일부 선택적인 예에서, 마킹 기구(300)는 제1 이송 기구(100)와 분리막 이송 기구(200) 사이에 위치될 수 있고, 마킹 기구(300)는 양극 시트에 흔적을 부여하는데 사용된다. 제2 이송 기구(400)는 분리막 이송 기구(200)의 하류에 배치되고, 복수의 음극 시트를 분리막(53)에 제공하는 데 사용된다. 복합 기구(500)는 제2 이송 기구(400)의 하류에 배치되고, 양극 시트, 분리막(53) 및 음극 시트를 복합하여 피적층군을 형성하는데 사용된다. 적층 기구(600)는 복합 기구(500)의 하류에 배치되고, 적층 기구(600)는 피적층군을 흔적을 따라 왕복으로 겹쳐서 스택셀을 형성하는데 사용된다.
설명해야 할 것은, 본원의 위와 아래에서 언급된 "상류" 및 "하류"는 스택셀의 생산 순서의 선후를 나타내는 것이며, 각 부재 사이의 공간적 위치를 제한하는 것은 아니다.
동시에, 본원의 위와 아래에 언급된 흔적은 사물이 남긴 각인 또는 자국을 지칭한다. 예를 들어, 접은 흔적 등이며, 선택적으로, 물질 제거 부재에 의해 양극 시트로부터 물질의 일부를 제거한 후, 물질의 제거된 부분에 의해 형성되는 구조를 의미할 수 있다.
본원의 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템은, 스택셀의 생산 요구를 충족할 수 있는 동시에 스택셀의 잠재적인 안전 위험을 감소시킬 수 있다.
도 22도 함께 참조하면, 선택적으로, 제1 이송 기구(100)는 제1 풀림 장치(101), 제1 밴드 접합 장치(102), 제1 장력 균형 장치(103) 및 제1 편차 보정 장치(104)를 포함할 수 있다. 제1 편차 보정 장치(104)는 제1 풀림 장치(101)의 하류에 배치되고, 제1 밴드 접합 장치(102) 및 제1 장력 균형 장치(103)는 모두 제1 풀림 장치(101)와 제1 편차 보정 장치(104) 사이에 위치된다.
제1 풀림 장치(101)는 제1 풀림 롤러 및 제1 풀림 롤러를 회전 구동시키는 구동 부재를 포함할 수 있으며, 양극 시트는 제1 풀림 롤러에 권취되고, 제1 풀림 롤러의 회전에 의해 양극 시트의 풀림을 구현한다.
선택적으로, 제1 밴드 접합 장치(102)는 제1 풀림 장치(101)의 하류에 배치될 수 있으며, 양극 시트의 풀림이 완료되면, 이 장치를 사용하여 밴드 접합을 수행하여 연속적인 생산을 보장할 수 있다.
선택적으로, 제1 편차 보정 장치(104)는 마킹 기구(300)의 상류에 위치하며, 양극 시트가 마킹 기구(300)의 소정 범위 내에 있는지 여부를 검출 장치를 통해 실시간으로 또는 일정 시간 간격으로 모니터링할 수 있으며, 소정 범위 내에 있지 않는 경우, 양극 시트의 위치에 대한 조정이 필요하며, 이로써, 양극 시트가 항상 마킹 기구(300)의 마킹 범위 내에 있도록 보장한다.
선택적으로, 제1 장력 균형 장치(103)는 제1 밴드 접합 장치(102)의 하류에 위치할 수 있고, 제1 풀림 장치(101)와 양극 시트에 작동 동력을 제공하는 구동 모터가 동기화되지 않은 경우, 양극 시트의 장력이 일정한 범위 내로 유지되도록 제1 장력 균형 장치(103)를 통해 조절할 수 있다.
도 23 및 도 25를 함께 참조하면, 일부 선택적인 실시예에서, 마킹 기구(300)는 이격되어 설치된 제1 마킹 부재(301) 및 제2 마킹 부재(302)을 포함하고, 양극 시트의 두께 방향(H)을 따라, 제1 마킹 부재(301)는 양극 시트의 일면에 흔적을 부여하는데 사용되며, 제2 마킹 부재(302)는 양극 시트의 다른 일면에 흔적을 부여하는데 사용된다. 상기 설치를 통해, 마킹 기구(300)의 작동시, 양극 시트의 두께 방향(H)에서의 2개 면에 교대로 흔적을 부여할 수 있으므로, 최종 적층 시 양극 시트가 양극 시트의 2개 면 상의 흔적을 따라 원활하게 벤딩될 수 있도록 한다. 흔적은 최종 벤딩 흔적 방향이 일치하고, 적층 기구(600)가 흔적을 따라 피적층군을 왕복으로 적층하는데 더욱 유리하다.
선택적인 실시형태로서, 제1 마킹 부재(301)는 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 하나이고, 상기 형태의 제1 마킹 부재(301)는 기계적 절단, 레이저 절단, 수류 침식 또는 화학 반응 등 방식을 통해 소정 위치의 물질을 제거하여, 양극 시트의 두께 방향(H)으로 일면에 흔적을 형성할 수 있다. 작업 과정이 간단하고, 흔적 형성이 용이하다.
일부 선택적인 예에서, 마찬가지로, 상술한 각 실시예의 스택셀 생산시스템에서, 제2 마킹 부재(302)는 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 하나이고, 상기 형태의 제2 마킹 부재(302)는 기계적 절단, 레이저 절단, 수류 침식 또는 화학 반응 등 방식을 통해 소정 위치의 물질을 제거하여, 양극 시트의 두께 방향(H)으로 다른 일면에 흔적을 형성할 수 있다. 작업 과정이 간단하고, 흔적 형성이 용이하다.
선택적인 실시형태로서, 마킹 기구(300)의 하류에 제1 먼지 제거 장치(105)가 설치되어 있고, 제1 먼지 제거 장치(105)는 마킹 기구(300)와 분리막 이송 기구(200) 사이에 위치되며, 제1 먼지 제거 장치(105)는 양극 시트의 청결 목적을 달성하기 위해, 양극 시트의 전면 및/또는 후면의 먼지를 제거하는데 사용된다. 제1먼지 제거 장치(105)는 브러시와 먼지 흡입부재를 포함할 수 있으며, 양극 시트의 작동 과정에서 브러시를 통해 먼지를 벗겨내고, 먼지 흡입부재를 통해 양극 시트에서 벗겨낸 먼지를 흡입 및 회수할 수 있으며, 이로써, 양극 시트가 분리막(53)에 의해 클램핑되는 경우의 청결도를 보장하여, 적층 형성된 스택셀의 전기적 성능을 더욱 최적화한다.
일부 선택적인 실시예에서, 분리막 이송 기구(200)는 또한 마킹 기구(300)의 제2 마킹 부재(302)의 하류에 위치될 수 있고, 분리막 이송 기구(200)는 한 쌍의 분리막 이송 장치를 포함하며, 쌍을 이루는 2개의 분리막 이송 장치는 서로 대향하도록 설치될 수 있다. 각각의 분리막 이송 장치는 분리막 풀림 롤러(21) 및 분리막 풀림 롤러를 회전하도록 구동시키는 구동 부재를 포함하고, 분리막(53)은 분리막 풀림 롤러에 감겨있고, 분리막(53)의 풀림은 분리막 풀림 롤러의 회전에 의해 구현되며, 가이드 휠을 통해, 대응하는 분리막(52)을 소정 위치로 안내하여, 흔적을 갖는 양극 시트를 클램핑할 수 있다.
도 25를 하께 참조하면, 일부 선택적인 실시예에서, 제2 이송 기구(400)는 제2 풀림 장치(401), 제2 밴드 접합 장치(402), 제2 장력 균형 장치(403), 제2 편차 보정 장치(404), 절단 장치(405) 및 제2 먼지 제거 장치(406)를 포함할 수 있다.
선택적으로, 제2 풀림 장치(401)는 제2 풀림 롤러 및 제2 풀림 롤러를 회전하도록 구동시키는 구동 부재를 포함할 수 있으며, 음극 시트는 제2 풀림 롤러에 감겨 있고, 음극 시트의 풀림은 제2 풀림 롤러의 회전에 의해 구현된다.
선택적으로, 제2 밴드 접합 장치(402)는 제2 풀림 장치(401)의 하류에 배치될 수 있으며, 음극 시트의 풀림이 완료되면, 이 장치를 사용하여 밴드 접합을 수행하여 연속 생산을 보장할 수 있다.
선택적으로, 제2 장력 균형 장치(403)는 제2 밴드 접합 장치(402)의 하류에 위치하고, 제2 풀림 장치(401)와 음극 시트에 작동 전력을 제공하는 구동 모터가 동기화되지 않은 경우, 음극 시트의 장력이 일정한 범위 내로 유지되도록 제2 장력 균형 장치(403)를 통해 조절할 수 있다.
선택적으로, 제2 편차 보정 장치(404)는 제2 장력 균형 장치(403)의 하류에 위치하며, 음극 시트가 제2 편차 보정 장치(404)의 소정 범위 내에 있는지 여부를 검출 장치를 통해 실시간으로 또는 일정 시간 간격으로 모니터링할 수 있으며, 소정 범위 내에 있지 않는 경우, 음극 시트의 위치에 대한 조정이 필요하며, 이로써, 음극 시트가 절단 기구(45)의 절단 범위 내에 있도록 보장한다.
선택적으로, 절단 장치(405)는 제2 편차 보정 장치(404)의 하류에 설치되며, 밴딩형 음극 시트를 복수의 소정 크기의 블록형 구조로 절단하는데 사용된다.
선택적으로, 제2 먼지 제거 장치(406)는 절단 장치(405)의 하류에 위치하며, 블록형 음극 시트를 수용하고 음극 시트의 먼지를 제거하는데 사용되며, 분리막(53)에 연결된 음극 시트의 청결도를 보장한다. 제2 먼지 제거 장치(406)는 벨트 브러시(4061) 및 먼지 흡입 장치(4062)를 포함할 수 있고, 절단 장치(405)에 의해 절단된 양극 시트는 제2 먼지 제거 장치(406)의 벨트 브러시(4061)로 낙하되어, 벨트 브러시(4061)를 통해 음극 시트를 복합 기구(400)가 있는 방향으로 이송하여 분리막(53)에 연결시킨다. 또한, 운송 과정에서, 벨트 브러시(4061)를 통해 음극 시트 상의 먼지를 벗겨내고, 먼지 흡입 장치(4062)를 통해 흡입 및 회수할 수 있으므로, 분리막(53)에 연결된 음극 시트의 청결도를 보장함으로써 생산된 스택셀이 다른 전기적 특성의 요구를 더 잘 충족하도록 한다.
구체적으로 실시할 때, 수요에 따라, 제2 이송 기구(400)는 쌍으로 설치될 수 있고, 쌍으로 설치된 제2 이송 기구(400)는 음극 시트를 동일한 분리막(53) 또는 상이한 분리막(53)에 상대적으로 동기적으로 또는 교대적으로 제공할 수 있다.
도 26 내지 도 28을 함께 참조하면, 선택적으로, 상기 실시예에 의해 제공되는 스택셀의 생산시스템에서, 복합 기구(500)는 가열 전송 조립체(501) 및 롤링 부재(502)를 포함할 수 있고, 가열 전송 조립체(501)는 분리막(53) 및 음극 시트를 가열 및 이송하는데 사용되고, 롤링 부재(502)은 가열 전송 조립체(501)의 하류에 설치되어 가열된 분리막(53) 및 음극 시트가 복합 연결되도록 롤링하는데 사용된다. 복합 기구(500)는 상술한 구조 형태를 이용하고, 구조가 단순하며, 음극 시트와 양극 시트를 클램핑한 분리막(53) 사이의 복합 효과를 보장할 수 있다.
선택적인 실시형태로서, 가열 전송 조립체(501)는 가열 부재(5011) 및 이송 부재(5012)을 포함한다. 가열 부재(5011)은 분리막(53) 및 음극 시트를 가열하는데 사용된다. 이송 부재(5012)은 구동 휠(5012a) 및 구동 휠(5012a)과 협력하는 구동 벨트(5012b)를 포함하고, 구동 벨트(5012b)는 가열 부재(5011)을 둘러싸면서 설치되고, 분리막(53) 및 음극 시트의 이송에 사용된다.
음극 시트는 PVDF 접착제를 갖고 있고, 대응되는 분리막(53)도 PVDF 접착제를 갖고 있기 때문에, 양면의 접착제는 가열 후 압착되어, 더 잘 접착될 수 있도록 한다.
따라서, 가열 전송 조립체(501)는 상술한 구조를 취함으로써, 가열 및 접합 요구를 충족시킬 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 구동 휠(5012a) 및 구동 휠(5012a)과 협력하는 구동 벨트(5012b)를 포함하는 이송 부재(5012)를 제한하고, 구동 벨트(5012b)와 가열 부재(5011) 사이의 관계를 제한하는 것을 통해, 가열 요구를 충족시키는 것을 기반으로, 구동 벨트(5012b)를 통해 분리막(53)의 표면에 위치한 음극 시트를 보호 및 이송할 수 있고, 이로써, 음극 시트가 분리막(53)과 동기적으로 이동할 수 있도록 하여, 양자의 상대적인 위치의 안정성을 보장함으로써, 음극 시트와 분리막(53) 사이의 복합 요구를 보장한다.
또한, 본원의 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템에서, 가열 전송 조립체(501)는 상술한 구조적 형태를 취함으로써, 음극 시트가 가열 부재(5011)에 의해 충분히 가열된 후, 롤링 부재(502)를 통해 음극 시트와 분리막(53)이 서로 연결되도록 하여, 피적층군의 제조 목적을 달성한다. 기존의 복합 기구(500)와 비교하여, 가열 전송 조립체(501)는 구동 벨트를 사용하여 일회용 PET 필름을 대체하며, PET 필름을 사용하지 않음으로 PET 필름을 풀고 되감는 시간을 절약하여, 기기의 사용률을 향상시키고 생산 제조 비용을 절감할 수 있다.
일부 선택적인 실시예에서, 가열 부재(5011)은 오븐, 열 교환기 등 열 에너지를 제공할 수 있는 부재를 사용하여, 적어도 음극 시트 및 분리막(53)에 대한 가열을 완료할 수 있다.
일부 선택적인 실시예에서, 가열 부재(5011)가 오븐 구조를 취하는 경우, 오븐은 내부에 복수의 가열 파이프를 균일하게 배치한 금속판으로 제조될 수 있고, 오븐은 가열 파이프의 가열을 통해 설정 온도에 도달할 수 있으며, 음극 시트가 오븐을 통과하는 경우, 오븐의 온도는 복사열의 형태로 음극 시트와 분리막(53)이 일정 온도에 도달하도록 한다.
선택적으로, 구동 벨트(5012b)는 가죽 벨트일 수 있고, 그의 개수는 음극 시트의 크기에 따라 설정될 수 있으며, 일부 선택적인 실시예에서, 구동 벨트(5012b)의 개수는 2개 이상일 수 있고, 2개 이상의 구동 벨트(5012b)는 서로 이격되어 설치되어, 음극 시트와 분리막(53)을 함께 이송하며, 이로써, 음극 시트에 가해지는 힘의 안정성을 보장하며, 음극 시트가 분리막(53)을 따라 동기적 및 안정적으로 운행할 수 있도록 보장한다.
선택적인 실시형태로서, 가열 전송 조립체(501)의 개수는 2개 이상이고, 각각의 2개의 가열 전송 조립체(501)가 하나의 그룹으로 대향하여 배치되고, 동일한 그룹의 2개의 가열 전송 조립체(501)는 대향하여 배치된 구동 벨트(5012b)와 함께 음극 시트와 분리막(53)을 클램핑하여 이송한다.
가열 전송 조립체(501)를 쌍으로 설치하고, 쌍으로 설치된 가열 전송 조립체(501)는 음극 시트와 분리막(53)을 함께 클램핑하고 이들에 작용함으로써, 2개의 분리막(53) 상의 음극 시트가 각각 대응되는 분리막(53)과 동기적으로 운행하도록 보장하며, 음극 시트와 분리막(53)의 상대적인 위치 안정성을 더 잘 보장하여, 롤링 부재(502) 전에, 분리막(53) 상에서의 음극 시트의 위치 정확도를 보장할 수 있다.
선택적인 실시형태로서, 롤링 부재(502)은 쌍으로 설치된 압출 롤러(5021)를 포함할 수 있고, 쌍으로 설치된 압출 롤러(5021)에 의해 가열된 음극 시트 및 분리막(53)에 대해 압출을 수행할 수 있으며, 이로써, 양자가 복합 연결되어 양극 시트와 함께 피적층군을 형성하도록 한다.
선택적인 실시형태로서, 롤링 부재(502) 및/또는 구동 벨트(5012b) 에는 먼지 제거 부재(503)을 설치하며, 즉, 롤링 부재(502) 및 구동 벨트(5012b) 중 적어도 하나에는 먼지 제거 부재(503)가 설치되고, 먼지 제거 부재(503)은 마찬가지로 브러시와 먼지 흡입 장치의 조합을 취하여, 피적층군의 먼지를 제거하여, 스택셀의 성능을 더 잘 보장할 수 있다.
도 29 내지 도 31을 함께 참조하면, 일부 선택적인 실시예에서, 상기 각 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템의 적층 기구(600)는 동력원(601) 및 스윙 기구(602)를 포함할 수 있고, 스윙 기구(602)는 피적층군이 통과하기 위한 간극(6021)을 가지며, 동력원(601)은 스윙 기구(602)에 연결되고 스윙 기구(602)를 구동하여 소정 궤적을 따라 왕복 스윙하도록 하여, 피적층군을 왕복으로 적층하여 스택셀을 성형한다. 적층 기구(600)는 상술한 구조적 형태를 취하여, 구조가 간단하고 비용이 저렴하며, 양극 시트 상의 흔적에 따라 피적층군을 왕복으로 절첩할 수 있어, 성형된 스택셀이 더 우수한 성능을 갖도록 한다.
선택적인 실시형태로서, 스윙 기구(602)는 장착 시트(6022) 및 쌍으로 설치되고 장착 시트(6022)에 연결된 클램핑 롤러(6023)를 포함한다. 간극(6021)은 쌍으로 설치된 클램핑 롤러(6023) 사이에 형성되고, 스윙 기구(602)는 장착 시트(6022)를 통해 동력원(601)에 연결된다. 스윙 기구(602)는 상술한 구조적 형태를 취하여, 동력원(601)에 더 쉽게 연결되어, 동력 전달을 더 잘 충족시키는 동시에 피적층군의 통과를 충족시킬 수 있어, 소정 흔적에 따라 왕복으로 절첩되어, 스택셀의 그룹화 요구를 보장한다.
선택적으로, 동력원(601)은 구동 모터를 사용할 수 있고, 장착 시트(6022)는 이격되어 설치된 한 쌍의 장착판을 포함할 수 있으며, 클램핑 롤러(6023)는 2개의 장착판 사이에 위치하며, 축방향 단부는 각각 대응하는 장착판에 연결된다.
일부 선택적인 실시예에서, 스윙 기구(602)는 쌍으로 설치된 위치 제한 강화 롤러(6024)를 더 포함하고, 위치 제한 강화 롤러(6024)는 클램핑 롤러(6023)의 상류에 위치하고, 장착 시트(6022)에 연결된다. 위치 제한 강화 롤러(6024)를 설치함으로써, 스윙 기구(602)가 이동하는 경우, 피적층군의 경사각을 제한할 수 있으므로, 피적층군이 상응한 흔적에 따라 왕복 절첩될 수 있도록 보장하여, 적층 정확도를 보장한다.
동시에, 위치 제한 강화 롤러(6024)의 설치는, 또한 장착 시트(6022)에 대해 보강 역할을 할 수 있어, 스윙 기구(602)가 소정 궤적을 따라 스윙할 때 장착 시트(6022)와 클램핑 롤러(6023) 사이 또는 쌍으로 설치된 클램핑 롤러(6023) 사이의 상대적인 위치 변화의 발생을 피하며, 마찬가지로 스택셀의 적층 요구를 더 잘 보장할 수 있다.
일부 선택적인 실시예에서, 상술한 각 실시예에 의해 제공된 스택셀의 생산시스템은, 메인 이송 기구(700)를 더 포함하고, 메인 이송 기구(700)는 복합 기구(500)와 적층 기구(600) 사이에 위치하며, 메인 이송 기구(700)는 피적층군에 운행 동력을 제공하여, 피적층군이 소정 속도로 적층 기구(600)로 운행하는 것을 더 잘 보장한다. 상술한 각 실시예에서 언급된 양극 시트에 동력을 제공하는 구동 모터는 메인 이송 기구(700)일 수 있다.
따라서, 본원의 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템은, 제1 이송 기구(100), 분리막 이송 기구(200), 마킹 기구(300), 제2 이송 기구(400), 복합 기구(500) 및 적층 기구(600)를 포함하고, 마킹 기구(300)가 양극 시트에 흔적을 남기도록 설치되기 때문에, 양극 시트에 대한 절단 단계를 생략할 수 있고, 버의 발생을 피할 수 있으며, 스택셀의 안전성을 확보할 수 있는 동시에 스택셀 생산시스템의 구조도 단순화할 수 있다.
일 실시예에서, 도 21 내지 도 32를 함께 참조하면, 본원의 실시예는 또한 스택셀의 성형방법을 제공하는 바, 해당 방법은,
단계 S100, 양극 시트를 제공하는 단계 - 양극 시트에 복수의 흔적을 부여하고, 복수의 흔적은 양극 시트의 연신 방향(W)으로 이격되어 분포됨-;
단계 S200, 흔적을 가진 양극 시트에 쌍으로 배치된 분리막(53)을 제공하는 단계 - 쌍으로 배치된 분리막(53)이 양극 시트를 공동으로 클램핑하도록 함-;
단계 S300, 분리막(53)에 복수의 음극 시트를 제공하는 단계 - 복수의 음극 시트가 연신 방향(W)을 따라 이격되어 부착되고 분리막(53)의 양극 시트로부터 멀어지는 방향의 표면에 연결되어 피적층군을 형성하며, 각각의 음극 시트는 인접된 2개의 흔적 사이에 위치함-;
단계 S400, 복수의 흔적이 존재하는 위치를 따라 피적층군을 왕복으로 적층하여 스택셀을 형성하는 단계를 포함한다.
일부 선택적인 예에서, 본원의 실시예에 의해 제공되는 스택셀의 성형방법은 상기 실시예들에서 언급된 스택셀 생산시스템을 이용하여 구현할 수 있다.
단계 S100에서, 제공된 양극 시트는 연속적인 밴딩형 구조이고, 상기 흔적은 물질 제거 부재에 의해 양극 시트에서 물질의 일부를 제거한 뒤의, 물질 제거 부분으로 형성된 구조이고, 여기서, 물질 제거는 부재는 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 적어도 하나이며, 즉, 물질 제거 부재는 상기 실시예에서 언급된 마킹 기구(300)일 수 있다.
일부 선택적인 예에서, 물질 제거 부재에 의해 음극 시트에서 제거하는 부분 물질은 전극 활성 재료일 수 있으며, 이때, 흔적의 깊이는 전극 활성 재료층(51b)의 두께보다 작거나 같을 수 있다. 물질 제거 부재가 양극 시트 상에서 제거하는 부분 물질은 전극 활성 재료 및 집전체(51a)의 물질일 수 있으며, 이때, 흔적의 깊이는 전극 활성 재료 층(51b)의 두께보다 크다.
일부 선택적인 예에서, 단계 S100에서, 인접된 2개의 흔적 중 하나의 흔적은 양극 시트 자체의 두께방향(H)의 일면에 위치하고, 다른 하나의 흔적은 양극 시트의 두께 방향(H)의 다른 일면에 위치한다.
상기 임의의 실시예에 의해 제공되는 스택셀의 생산시스템을 통해 본원의 성형방법을 구현하는 경우, 단계 S100에서, 제1 이송 기구(100)를 통해 양극 시트를 제공할 수 있고, 마킹 기구(300)를 통해 양극 시트에 상응한 흔적을 부여할 수 있다. 단계 S200에서, 분리막 이송 기구(200)를 통해 쌍으로 배치된 분리막(53)을 제공할 수 있다.
일부 선택적 실시예에서, 단계 S300에서, 인접된 2개의 음극 시트 중 하나는 쌍으로 배치된 분리막(53) 중 하나에 연결되고, 다른 하나는 쌍으로 배치된 분리막(53) 중 다른 하나에 연결된다. 상술한 배치를 통해, 성형된 스택셀은 사용 요구를 더 잘 충족시킬 수 있으며 스택셀의 전기적 성능을 최적화할 수 있다.
일부 선택적인 예에서, 음극 시트는 상기 임의의 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템 중의 제2 이송 기구(400)에 의해 제공될 수 있다.
단계 S400에서, 상기 임의의 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템 중의 적층 기구(600)는 피적층군에 대한 적층을 수행하여, 스택셀의 생산 요구를 완료할 수 있다.
본원의 실시예에 의해 제공되는 스택셀의 성형방법은 스택셀의 생산 요구를 충족할 수 있음과 동시에 스택셀의 잠재적인 안전 위험을 줄일 수 있다.
설명해야 할 것은, 본원의 상술한 실시예에 의해 제공되는 스택셀 생산시스템 및 스택셀의 성형방법에 있어서, 양극 시트의 두께 방향(H)에서, 양극 시트 상에 형성된 흔적의 영역의 두께가 양극 시트의 다른 미형성 영역의 두께보다 작다. 흔적의 부여는 양극 시트가 흔적이 존재하는 영역에서 상대적으로 다른 영역에 비해 더 용이하게 절첩될 수 있도록 보장할 수 있다.
선택적으로, 흔적은 양극 시트 상에서 물질을 제거한 후 형성된 상술한 각 실시예의 요홈(5111a)일 수 있다. 선택적으로, 요홈(5111a)의 모양은 U자형 홈, 삼각형 홈, 또는 다른 규칙적인 형상을 가진 다각형 홈 또는 불규칙한 형상을 가진 특수 형상의 홈일 수 있다. 선택적으로 흔적은 양극 시트의 폭 방향으로 양극 시트를 관통한다. 양극 시트의 폭 방향은 제1 방향(X)과 동일하고, 폭 방향은 이의 연신 방향(W) 및 두께 방향(H)에 수직이다.
선택적으로, 요홈(5111a)의 개수는 2개 이상이다. 제1 방향(X)을 따라 2개 이상의 요홈(5111a)이 이격되어 설치된다. 또는 요홈(5111a)의 개수는 하나이다.
선택적으로, 흔적은 양극 시트 상에서 물질을 제거한 후에 형성된 상기 각 실시예의 관통홀(5111b)일 수 있다. 제1 시트(51)가 전개된 상태에서, 제1 시트(51)의 두께 방향(H)을 따라, 관통홀(5111b)은 2개 층의 전극 활성 재료층(51b) 및 집전체(51a)를 관통한다. 일 예로서, 관통홀(5111b)의 형상은 직사각형, 정사각형, 타원형, 사다리꼴 또는 삼각형일 수 있다. 관통홀(5111b)의 개수는 2개 이상이고, 제1 방향(X)을 따라, 2개 이상의 관통홀(5111b)은 이격되어 설치된다. 일 실시예에서, 관통홀(5111b)의 개수는 하나이다.
선택적으로, 흔적은 양극 시트에서 물질을 제거한 후에 형성된 상기 각 실시예의 요홈(5111a) 및 관통홀(5111b)일 수 있다. 선택적으로, 관통홀(5111b)의 개수는 2개 이상이고, 제1 방향(X)을 따라, 인접된 2개의 관통홀(5111b) 사이에 1개 또는 2개 이상의 요홈(5111a)을 설치할 수 있다. 또는, 요홈(5111a)의 개수는 2개 이상이고, 인접된 2개의 요홈(5111a) 사이에 하나 또는 2개 이상의 관통홀(5111b)을 설치할 수 있다.
바람직한 실시예를 참조하여 본원을 설명하였으나, 본원의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있고 그중 부재는 균등물로 대체할 수 있다. 특히 구조적 충돌이 존재하지 않는 한, 각 실시예에서 언급된 각각의 기술적 특징은 임의의 방식으로 결합할 수 있다. 본원은 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 한정되지 않고, 청구범위의 범위 내에 속하는 모든 기술적 해결 수단을 포함한다.

Claims (26)

  1. 이차 전지용 전극 조립체에 있어서,
    제1 시트 및 상기 제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 포함하고;
    상기 제1 시트는 복수의 벤딩부 및 복수의 적층 설치된 제1 적층부를 포함하고, 각각의 상기 벤딩부는 2개의 인접된 상기 제1 적층부를 연결하는데 사용되며, 상기 벤딩부는 생산시 상기 벤딩부가 벤딩되도록 가이드하는 가이드부를 구비하고;
    상기 제2 시트는 복수의 제2 적층부를 포함하고, 각각의 상기 제2 적층부는 인접된 2개의 상기 제1 적층부 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 제1 방향에 따라 설치되고, 상기 제1 방향은 상기 벤딩부의 벤딩 방향에 수직되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    각각의 상기 제1 적층부는 대향하는 2개의 제1 외측 가장자리를 갖고, 생산시 상기 벤딩부의 벤딩을 가이드하여, 상기 벤딩부에 연결된 2개의 인접된 상기 제1 적층부의 상기 제1 외측 가장자리가 일치하도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 가이드부의 상기 제1 방향에서의 크기는 상기 벤딩부의 상기 방향에서의 크기에 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부는 적어도 하나의 요홈 및/또는 적어도 하나의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드부가 복수의 요홈 및/또는 복수의 관통홀을 포함하는 경우, 상기 복수의 요홈 및/또는 복수의 관통홀은 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부가 상기 제1 방향에 수직인 평면에서의 투영은 삼각형, 사다리꼴, U형, 직사각형 또는 V형인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 시트는 양극 시트이고, 상기 제2 시트는 음극 시트인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  9. 이차 전지에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전극 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 전지 블록에 있어서,
    제9항에 따른 이차 전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 블록.
  11. 장치에 있어서,
    제9항에 따른 이차 전지를 포함하고, 상기 이차 전지는 전기 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 전극 조립체의 성형방법에 있어서,
    제1 시트를 제공하는 단계 - 상기 제1 시트는 복수의 벤딩부 및 복수의 제1 적층부를 포함하고, 각각의 상기 벤딩부는 2개의 인접된 제1 적층부를 연결하는데 사용되며, 상기 벤딩부는 가이드부를 가짐 -;
    상기 제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 제공하는 단계 -상기 제2 시트는 복수의 제2 적층부를 포함하고, 각각의 제2 적층부는 인접된 2개의 제1 적층부 사이에 설치됨 -;
    상기 벤딩부에 연결된 2개의 인접된 상기 제1 적층부가 적층되도록 상기 가이드부를 따라 상기 벤딩부를 벤딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 성형방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 성형방법은 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 적어도 하나를 사용하여 상기 가이드부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 벤딩부에 연결된 2개의 인접된 제1 적층부가 적층되도록 상기 가이드부를 따라 상기 벤딩부를 벤딩하는 단계에서, 각각의 상기 제1 적층부는 대향하는 2개의 제1 외측 가장자리를 갖고, 상기 벤딩부에 연결된 2개의 인접된 상기 제1 적층부의 상기 제1 외측 가장자리가 일치하도록 상기 가이드부를 따라 상기 벤딩부를 벤딩하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  15. 전극 조립체의 생산시스템에 있어서,
    제1 이송 기구, 마킹 기구, 제2 이송 기구 및 적층 기구를 포함하고,
    상기 제1 이송 기구는 제1 시트를 제공하고, 상기 제1 시트는 복수의 벤딩부 및 복수의 제1 적층부를 포함하고, 각각의 상기 벤딩부는 2개의 인접된 상기 제1 적층부를 연결하는데 사용되며;
    상기 마킹 기구는 상기 벤딩부에 가이드부를 설치하는데 사용되고, 상기 가이드부는 생산시 상기 벤딩부가 벤딩되도록 가이드하는데 사용되며;
    상기 제2 이송 기구는 상기 제1 시트의 극성과 반대되는 제2 시트를 제공하고, 상기 제2 시트는 복수의 제2 적층부를 포함하고, 각각의 상기 제2 적층부는 인접된 2개의 상기 제1 적층부 사이에 배치되며;
    상기 적층 기구는 상기 벤딩부를 상기 가이드부에 따라 벤딩하여, 상기 벤딩부에 연결되는 2개의 인접된 상기 제1 적층부가 적층되도록 하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 마킹 기구는 이격되어 설치된 제1 마킹 부재 및 제2 마킹 부재를 포함하고, 상기 제1 마킹 부재는 상기 제1 시트 중 일면에 상기 가이드부를 설치하는데 사용되며, 상기 제2 마킹 부재는 상기 제1 시트의 다른 일면에 상기 가이드부를 설치하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 마킹 도구는 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 하나이며; 및/또는, 상기 제2 마킹 도구는 금속 절삭 도구, 레이저 절삭 도구 및 액체 식각 도구 중 하나인 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 생산시스템은 분리막 이송 기구를 더 포함하며;
    상기 분리막 이송 기구는 상기 제1 이송 기구의 하류에 위치하고, 상기 제2 이송 기구의 상류에 위치하며, 상기 분리막 이송 기구는 쌍으로 배치된 분리막을 제공하는데 사용되고, 쌍으로 배치된 상기 분리막은 상기 제1 시트를 클램핑하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 생산시스템은 복합 기구 및 롤링 부재를 더 포함하고;
    상기 복합 기구는 상기 제1 시트, 상기 분리막 및 상기 제2 시트를 복합 형성하여 피적층군을 형성하는데 사용하며;
    상기 복합 기구는 상기 분리막 및 상기 제2 시트를 가열 및 이송하는데 사용되는 가열 전송 조립체를 포함하고;
    상기 롤링 부재는 가열 전송 조립체의 하류에 설치되어, 가열된 상기 분리막과 상기 제2 시트를 롤링하여 복합 연결하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 가열 전송 조립체는 가열 부재 및 이송 부재를 포함하고;
    상기 가열 부재는 상기 분리막과 상기 제2 시트를 가열하는데 사용되고,
    상기 이송 부재는 구동 휠 및 상기 구동 휠과 협력하는 구동 벨트를 포함하고, 상기 구동 벨트는 상기 가열 부재를 둘러싸면서 설치되어 상기 분리막과 상기 제2 시트를 이송하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 가열 전송 조립체의 개수는 2개 이상이고, 각각의 2개의 가열 전송 조립체는 하나의 그룹으로 대향하여 설치되고, 동일한 그룹의 2개의 상기 가열 전송 조립체는 대향하여 설치된 상기 구동 벨트와 함께 상기 제2 시트와 상기 분리막을 클램핑하여 이송하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 롤링 부재 및/또는 상기 구동 벨트 상에 먼제 제거 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 기구는 동력원 및 스윙 기구를 포함하고;
    상기 동력원은 상기 스윙 기구에 연결되고 상기 스윙 기구를 구동하여 소정 궤적을 따라 왕복 스윙하도록 하여, 상기 피적층군을 왕복으로 적층하여 상기 전극 조립체를 성형하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 스윙 기구는 장착 시트 및 쌍으로 설치되고 상기 장착 시트에 연결된 클램핑 롤러를 포함하고,
    상기 스윙 기구는 상기 피적층군이 통과하기 위한 간극을 갖고, 상기 간극은 쌍으로 설치된 클램핑 롤러 사이에 형성되고, 상기 스윙 기구는 상기 장착 시트를 통해 상기 동력원에 연결되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 스윙 기구는 쌍으로 설치된 위치 제한 강화 롤러를 더 포함하고,
    상기 위치 제한 강화 롤러는 상기 클램핑 롤러의 상류에 위치하고, 상기 장착 시트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
  26. 제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 생산시스템은 메인 이송 기구를 더 포함하고,
    상기 메인 이송 기구는 상기 복합 기구와 상기 적층 기구 사이에 위치하며, 상기 메인 이송 기구는 상기 피적층군에 운행 동력을 제공하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 생산시스템.
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