TW201530843A - 堆疊二次電池之單元的裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種二次電池之單元堆疊裝置，其堆疊一或多個具有第一尺寸之第一基本單元及一或多個具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元且包括堆疊模架(stack jig)，該堆疊模架包括尺寸對應於該第一尺寸之第一內部空間及配置於該第一內部空間上方並與該第一內部空間連通且尺寸對應於該第二尺寸之第二內部空間。該等第一基本單元係通過該第二內部空間堆疊在該第一內部空間中，然後該等第二基本單元係堆疊在該第二內部空間中。

Description

堆疊二次電池之單元的裝置及方法

本發明關於一種堆疊二次電池之單元的裝置及方法，更特別的是，關於藉由使用堆疊模架慣常堆疊複數個具有不同尺寸的基本單元之堆疊二次電池之單元的裝置及方法。

二次電池可根據電極組合件而各式各樣地分類。例如，二次電池可分類成堆疊型電池、捲繞型(果凍捲型)電池、及堆疊/摺疊型電池。堆疊型電池之電極組合件係藉由將陰極、分隔件、及陽極切割成預定尺寸，然後堆疊該等陰極、分隔件、及陽極而形成。分隔件係分別配置在陰極與陽極之間。捲繞型電池之電極組合件係藉由將陰極、分隔件、陽極及分隔件形成片形，然後連續堆疊該陰極、分隔件、陽極、及分隔件，然後捲繞該陰極、分隔件、陽極及分隔件而形成。堆疊/摺疊型電池之電極組合件係藉由形成全電池(full cell)或雙電池(bi-cell)，然後捲繞該等全電池或雙電池與分隔件片而形成。該等全電池或雙電池 可藉由將陰極、分隔件、及陽極切割成預定尺寸，然後連續堆疊該陰極、分隔件、及陽極(該等全電池或雙電池各包括一或多個陰極、一或多個分隔件、及一或多個陽極)而形成。

具有堆疊型結構之電極組合件的詳細描述揭示於韓國專利登記號第10-1163053號，其係由本發明之申請人提出申請。

近來之電極組合件具有以階形方式形成的堆疊結構以安裝在小型化產品中。

特別是，參考圖1，相關技術之具有以階形方式形成的堆疊結構之堆疊型電極組合件20包括：一或多個具有第一尺寸之第一基本單元21；一或多個具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元22，其中該等第一基本單元21堆疊在第二基本單元22上；及一或多個具有大於第二尺寸之第三尺寸的第三基本單元23，其中該等第二基本單元22堆疊在該等第三基本單元23上。

然而，當堆疊型電極組合件20之第一及第三基本單元21、22、及23時，難以精確地定位該等第一至第三基本單元21、22、及23。此外，該等第一及第二基本單元21及22會移動而造成瑕疵。為了克服此等問題，經由獨立程序調整該等第一至第三基本單元21、22、及23之堆疊位置。

因此，本發明目的在於提供堆疊二次電池之單元的裝置及方法，其藉由使用堆疊模架堆疊複數個具有不同尺寸之單元，以提高工作效率及生產力。

根據本發明一態樣，提供一種二次電池之單元堆疊裝置，其堆疊一或多個具有第一尺寸之第一基本單元及一或多個具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元且包括堆疊模架，該堆疊模架包括尺寸對應於該第一尺寸之第一內部空間及配置於該第一內部空間上方並與該第一內部空間連通且尺寸對應於該第二尺寸之第二內部空間，其中該等第一基本單元係通過該第二內部空間堆疊在該第一內部空間中，然後該等第二基本單元係堆疊在該第二內部空間中。

單元堆疊裝置可另外包括基本單元對準部件，該基本單元對準部件根據尺寸分類該等第一及第二基本單元，然後堆疊該等第一及第二基本單元，然後對準該等第一及第二基本單元。

基本單元對準部件可包括支撐該等第一及第二基本單元之側表面或該等第一及第二基本單元之兩個相鄰表面的固定體；加壓該等第一及第二基本單元之側表面(由該固定體所支撐之表面除外)的加壓體。

單元堆疊裝置可另外包含基本單元轉移部件，該轉移 部件將藉由該基本單元對準部件根據尺寸對準之該等第一及第二基本單元轉移至該堆疊模架。

第一內部空間之側內表面可從第二內部空間之側內表面垂直延伸。

可在堆疊模架之側表面中配置有切孔且該切孔係在該堆疊模架的高度方向上從該堆疊模架之上表面切至其下表面以與該等第一及第二內部空間連通。

第一及第二基本單元可具有四層結構，其中連續堆疊有第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件。

第一及第二基本單元可藉由將該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件彼此黏附而形成。

第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件可藉由加壓該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件，或藉由加壓及加熱該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件而彼此黏附。

第一及第二分隔件之表面可塗覆有具有黏著力之塗覆材料。

塗覆材料可包括無機粒子及黏合劑聚合物之混合物。

第一及第二基本單元可藉由重複堆疊該四層結構來形成。

根據本發明其他態樣，提供一種使用二次電池之單元堆疊裝置的堆疊方法，其包括：個別製造一或多個具有第一尺寸之第一基本單元及一或多個具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元；且藉由將該等第一及第二基本 單元插入堆疊模架來堆疊該等第一及第二基本單元，其中該堆疊模架包括尺寸對應於該第一尺寸之第一內部空間及配置於該第一內部空間上方並與該第一內部空間連通且尺寸對應於該第二尺寸之第二內部空間，且該等第一基本單元係通過該第二內部空間堆疊在該第一內部空間中，然後，該等第二基本單元係堆疊在該第二內部空間中。

該方法可另外包括根據尺寸分類該等第一及第二基本單元，然後堆疊該等第一及第二基本單元，然後對準該等第一及第二基本單元。

第一及第二基本單元可藉由下述方式對準：抵靠著一固定體而支撐該等第一及第二基本單元之側表面或該等第一及第二基本單元之兩個相鄰表面，然後使用一加壓體加壓該等第一及第二基本單元之側表面(抵靠著該固定體所支撐之表面除外)。

該方法可另外包括將該等根據尺寸對準之第一及第二基本單元轉移至該堆疊模架。

第一內部空間之側內表面可從第二內部空間之側內表面垂直延伸。

該方法可另外包括經由配置於該堆疊模架之側表面中且在該堆疊模架之高度方向上從該堆疊模架之上表面切至其下表面的切孔，將一固定帶黏附至堆疊於該堆疊模架中之該等第一及第二基本單元。

第一及第二基本單元可製造成具有四層結構，其中連續堆疊有第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔 件。

第一及第二基本單元可藉由將該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件彼此黏附而製造。

第一及第二基本單元可經由層壓將該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件彼此黏附而製造。

第一及第二分隔件之表面可塗覆有具有黏著力之塗覆材料，且該塗覆材料可包括無機粒子及黏合劑聚合物之混合物。

第一及第二基本單元可藉由重複堆疊該四層結構來製造。

根據本發明，將複數個具有不同尺寸之基本單元插入堆疊模架且堆疊之，從而提高工作效率及生產力。

20‧‧‧堆疊型電極組合件

21/110/110’‧‧‧第一基本單元

22/120/120’‧‧‧第二基本單元

23/130‧‧‧第三基本單元

111/121‧‧‧第一電極

112/122‧‧‧第一分隔件

113/123‧‧‧第二電極

114/124‧‧‧第二分隔件

131‧‧‧第一電極原料

132‧‧‧第一分隔件原料

133‧‧‧第二電極原料

134‧‧‧第二分隔件原料

C1/C2/C3‧‧‧切刀

L1/L2‧‧‧層壓器

30‧‧‧真空輸送機

200‧‧‧單元堆疊裝置

210‧‧‧基本單元對準部件

220‧‧‧基本單元轉移部件

230‧‧‧堆疊模架

211‧‧‧固定體

211a‧‧‧主體

211b‧‧‧支撐構件

212‧‧‧加壓體

212a‧‧‧加壓構件

212b‧‧‧前進裝置

231‧‧‧第一內部空間

232‧‧‧第二內部空間

233‧‧‧切孔

234‧‧‧第三內部空間

240/240’‧‧‧固定帶

100‧‧‧電極組合件

S10，S20，S30，S40，S50‧‧‧方法步驟

圖1為圖示相關技術中具有以階形方式形成的堆疊結構之電極組合件的橫斷面圖；圖2為圖示根據本發明之電極組合件的第一結構之橫斷面圖；圖3為圖示根據本發明之電極組合件的第二結構之橫斷面圖；圖4為圖示根據本發明之製造電極組合件的程序之示意圖； 圖5為圖示根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置之示意圖；圖6為圖示根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置之基本單元對準部件的示意圖；圖7為圖示根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置之基本單元對準部件的使用狀態之示意圖；圖8為圖示根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置之堆疊模架的平面圖；圖9為圖示根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置之堆疊模架的橫斷面圖；圖10為圖示根據本發明之堆疊二次電池的單元之方法的流程圖；圖11為圖示根據本發明之堆疊二次電池的單元之方法中堆疊基本單元的橫斷面圖；圖12為圖示根據本發明之堆疊二次電池的單元之方法中黏附基本單元的橫斷面圖；圖13為圖示具有使用根據本發明之堆疊二次電池的單元之方法所形成的堆疊結構之電極組合件的示意圖；及圖14為圖示根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置之橫斷面圖。

根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置將複數個具有不同尺寸之基本單元插入堆疊模架以用階形方式適宜地堆 疊基本單元，從而提高工作效率及生產力。

下文，茲參考附圖詳細說明本發明的實施態樣，以使得本發明所屬之領域的技術人士可毫無困難地實現本發明。然而，本發明可以許多不同形式具體化，且不應解釋為限於本文中所闡述之實施態樣。該等圖式中，為了簡明起見，可省略描述本發明之非必要部分。在全文中相同參考數字表示相同元件。

根據本發明描述用以堆疊一或多個具有第一尺寸之第一基本單元及一或多個具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元的構造，及可使用堆疊模架堆疊複數個具有不同尺寸之基本單元。

[根據本發明之電極組合件]

參考圖2及3，本發明之電極組合件100包括一或多個具有第一尺寸之第一基本單元110以及一具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元120。第一及第二基本單元110及120藉由二次電池之單元堆疊裝置200而以階形方式堆疊。

第一及第二基本單元110及120基本上具有四層結構，其中連續堆疊有第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件。

特別是，參考圖2，第一基本單元110可具有第一尺寸且藉由從第一基本單元110之上側至其下側連續堆疊第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分 隔件114。或者，參考圖3，第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114可從第一基本單元110之下側至其上側連續堆疊。第一電極111之極係與第二電極113之極相對。例如，當該第一電極111為陰極時，該第二電極113可為陽極，反之亦然。

參考圖2，第二基本單元120可具有大於第一基本單元110之第一尺寸的第二尺寸且可從第二基本單元120之上側至下側連續堆疊第一電極121、第一分隔件122、第二電極123、及第二分隔件124。或者，參考圖3，第一電極121、第一分隔件122、第二電極123、及第二分隔件124可從第二基本單元120之下側至其上側連續堆疊。第一電極121之極係與第二電極123之極相對。例如，當該第一電極121為陰極時，該第二電極123可為陽極，反之亦然。

當堆疊第一及第二基本單元110及120時，在相反電極之間配置分隔件。例如，堆疊第一及第二基本單元110及120以使得連續配置第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、第二分隔件114、第一電極121、第一分隔件122、第二電極123、及第二分隔件124。

雖然圖2及3以一個第一基本單元及一個第二基本單元為例，但可堆疊複數個第一基本單元及複數個第二基本單元。此外，陰極、陽極及分隔件具有不同尺寸，且該分隔件具有最大尺寸以供電絕緣。如此，本說明書中所述之基本單元的尺寸係根據分隔件之尺寸(若其他元件大於分 隔件，基本單元之尺寸可根據該等元件之尺寸)。

經由以下程序可形成具有此種堆疊結構之基本單元(參考圖4)。

首先，準備第一基本單元110之第一電極原料131、第一分隔件原料132、第二電極原料133、及第二分隔件原料134。將第一及第二電極原料131及133切割成預定尺寸以形成第一及第二電極111及113，彼等將如下述。將此種方式應用於第一及第二分隔件原料132及134。電極原料及分隔件原料可繞捲輥捲繞以供程序自動化。在準備第一電極原料131、第一分隔件原料132、第二電極原料133、及第二分隔件原料134之後，使用切刀C1將該第一電極原料131切割成預定尺寸。亦使用切刀C2將該第二電極原料133切割成預定尺寸。之後，將具有預定尺寸之第一電極原料131供應至第一分隔件原料132上。將具有預定尺寸之第二電極原料133供應至第二分隔件原料134上。之後，將第一電極原料131、第一分隔件原料132、第二電極原料133、及第二分隔件原料134一起供應至層壓器L1及L2。

因此，形成第一基本單元110。可提供複數個此種第一基本單元且將之堆疊。若將構成第一基本單元110之第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114彼此分開，明顯地不同地重複堆疊第一基本單元110。如此，當形成第一基本單元110時，第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114 可彼此黏附。如此，參考圖4，使用層壓器L1及L2將電極及分隔件彼此黏附。即，層壓器L1及L2壓製電極原料及分隔件原料，或加熱且壓製電極原料及分隔件原料以將電極原料及分隔件原料彼此黏附。如此，電極原料及分隔件原料係藉由層壓器L1及L2彼此黏附。此種黏附程序使第一基本單元110更穩定地維持其形狀。

最後，使用切刀C3將第一分隔件原料132及第二分隔件原料134一起切割成第一尺寸。因此，可形成第一基本單元110。另外，可在第一基本單元110上隨意地進行各種檢查。例如，可額外進行厚度檢查、視覺檢查、及短路檢查。

分隔件(分隔件原料)之表面可塗覆有具有黏著力之塗覆材料。塗覆材料可為無機粒子及黏合劑聚合物之混合物。無機粒子可改善分隔件之熱安定性。即，無機粒子可防止分隔件於高溫下收縮。黏合劑聚合物可固定無機粒子。無機粒子可在分隔件之表面上所形成的塗層中形成預定多孔結構。雖然分隔件塗覆有無機粒子，但離子可有效率地從陰極通過多孔結構移動至陽極。黏合劑聚合物將無機粒子穩定地固定至分隔件以改善間隔件之機械安定性。此外，黏合劑聚合物可將分隔件更穩定地黏附至電極(其稱為安全性強化分隔件(SRS)塗層)。例如，分隔件可由聚烯烴系分隔件基底材料形成。

參考圖2及3，第一及第二電極111及113係配置在第一分隔件112之雙側表面上，第二電極113係配置在第 二分隔件114之表面上。如此，第一分隔件112的兩個表面均塗覆有塗覆材料，以及第二分隔件114之唯一表面可塗覆有塗覆材料。即，第一分隔件112之面向第一及第二電極111及113的兩個表面可塗覆有塗覆材料，以及第二分隔件114之面向第二電極113的唯一表面可塗覆有塗覆材料。

如此，使用塗覆材料之黏附程序可只在基本單元內部上進行。如此，第二分隔件114之唯一表面可如上述塗覆。然而，由於可使用諸如熱壓製之方法將複數個第一基本單元110彼此黏附，或使用諸如熱壓製之方法將第一基本單元110與第二基本單元120彼此黏附，第二分隔件114之表面亦可隨意地經塗覆。即，面向第一電極113之第二分隔件114的表面以及第二分隔件之相反表面可塗覆有塗覆材料。在此情況下，配置在第二分隔件114之上側的第一基本單元110可藉由在該第二分隔件114兩個表面上形成之塗覆材料而黏附至直接配置在該第一基本單元110下方的第二基本單元120。

例如，當具有黏著力之塗覆材料係施加至分隔件時，預定元件會不當地直接壓至分隔件。該分隔件會向外延伸得比電極更長。如此，第一分隔件112之遠端可耦合至該第二分隔件114之遠端。例如，第一分隔件112之遠端可經由超音波熔接而熔接至該第二分隔件114之遠端。此種超音波熔接需要以直接加壓具有角之物體。然而，如此，當該角直接加壓分隔件之遠端，該角可藉由具有黏著力之 塗覆材料而黏附至該分隔件，此會造成裝置問題。如此，當將具有黏著力之塗覆材料施加至分隔件時，直接壓製分隔件與預定元件之程序會不合宜。

此外，第一基本單元110會不具有四層結構。例如，第一基本單元110可藉由連續堆疊第一電極111、第一間隔件112、第二電極113、第二間隔件114、第一電極111、第一間隔件112、第二電極113及第二間隔件114而具有八層結構。即，第一基本單元110可具有重複堆疊四層結構所形成的結構。

形成第二基本單元120係與如上述形成第一基本單元110相同，惟獨第二基本單元120之第二尺寸大於第一基本單元110之第一尺寸。

如此，省略與形成形成第二基本單元120之與形成第一基本單元110的相同描述。

[根據本發明之二次電池的單元堆疊裝置]

參考圖5，藉由真空輸送機30將如上述製造之第一及第二基本單元110及120轉移至二次電池的單元堆疊裝置200。

單元堆疊裝置200以階形方式堆疊複數個具有不同尺寸之基本單元以使得在無獨立位置調整的情況下經由插入程序從最小尺寸連續堆疊至最大尺寸。

即，參考圖5至9，單元堆疊裝置200包括：基本單元對準部件210，其根據基本單元之尺寸分類成第一及第 二基本單元110及120，然後堆疊該等第一及第二基本單元110及120，然後對準該等第一及第二基本單元110及120；及堆疊模架230，其中將經對準之第一及第二基本單元110及120從最小尺寸至最大尺寸連續插入並堆疊之。

參考圖6及7，基本單元對準部件210包括：固定體211，其支撐第一及第二基本單元110及120之側表面或第一及第二基本單元110及120之兩個相鄰表面；及加壓體212，其加壓第一及第二基本單元110及120之側表面(由該固定體211所支撐之表面除外)。

固定體211包括：配置有第一及第二基本單元110及120之主體211a；及支撐配置在主體211a上之第一及第二基本單元110及120的至表面或兩個相鄰表面之支撐構件211b。

加壓體212包括：提供在主體211a之位於支撐構件211b之外的側面部分上且加壓第一及第二基本單元110及120之側表面(由固定體211所支撐之表面除外)之加壓構件212a；及使加壓構件212A向前移動以加壓第一及第二基本單元110及120之側表面的前進裝置212b。

基本單元對準部件將第一及第二基本單元110及120配置在固定體211之主體211a上，然後抵靠支撐構件211b支撐第一及第二基本單元110及120(參考圖6)。之後，基本單元對準部件210操作加壓體212之前進裝置212b以使加壓構件212a前進。因此，加壓構件212a加壓 第一及第二基本單元110及120之側表面(由固定體211所支撐之表面除外)，以對準第一及第二基本單元110及120(參考圖7)。

如此，基本單元對準部件210使第一及第二基本單元110及120對準至相同角度及位置。因此，當將第一及第二基本單元110及120插入堆疊模架230時，第一及第二基本單元110及120係配置於精確位置。

當二或多個加壓體212係提供於固定體211上時，加壓體212係設為同時操作，從而更快速及精確地對準第一及第二基本單元110及120。

加壓體212可進一步包括介於加壓構件212a與前進裝置212b之間的彈簧。藉由前進裝置212b向前移動之加壓構件212a經由該彈簧彈性地加壓第一及第二基本單元110及120，從而防止第一及第二基本單元110及120之瑕疵，諸如對該等單元產生之損壞或其摺疊。

例如，可藉由基本單元對準部件210對準複數個第一基本單元，然後轉移至於隨後描述之堆疊模架230，然後可對準複數個第二基本單元，然後轉移至堆疊模架230。

可提供基本單元轉移部件220以藉由該基本單元對準部件210將根據尺寸對準之第一及第二基本單元110及120轉移至堆疊模架230。

參考圖5，基本單元轉移部件220藉由使用真空吸力吸住經對準之第一及第二基本單元110及120，然後將第一及第二基本單元110及120轉移至堆疊模架230。然 後，移除真空吸力，使第一及第二基本單元110及120垂直落下且插入堆疊模架230。

例如，基本單元轉移部件220可使用具有真空吸力之機械手臂以將經基本單元對準部件210對準之第一及第二基本單元110及120穩定地轉移至堆疊模架230。

具有真空吸力之機械手臂廣泛用於工業用地，如此將省略其詳細描述。

參考圖8及9，堆疊模架230係用以使用階形方式堆疊一或多個具有第一尺寸第一基本單元110與一或多個具有大於第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元120，且包括尺寸對應於該第一尺寸之第一內部空間231，及配置於該第一內部空間231上方並與該第一內部空間231連通且尺寸對應於該第二尺寸之第二內部空間232。

即，堆疊模架230可以階形方式通過第一內部空間231及第二內部空間232適宜地堆疊第一及第二基本單元110及120。

第一內部空間231之側內表面可從第二內部空間232之側內表面垂直延伸。即，參考圖9，彼此對應之第一及第二內部空間231及232的側內表面可以垂直線形延伸，因此第一基本單元110之表面及第二基本單元120之表面可以同一條線對準。

可在堆疊模架之側表面中配置有切孔233且該切孔係在該堆疊模架230的高度方向上從該堆疊模架230之上表面切至其下表面以與該等第一及第二內部空間231及232 連通。可在堆疊模架230之側表面中形成複數個切孔233。

即，固定帶240可通過切孔233黏附至於第一及第二內部空間231及232中堆疊之第一及第二基本單元110及120，以使經堆疊之第一及第二基本單元110及120不能移動及固定。

如上述構造之單元堆疊裝置200可使用基本單元對準部件210、基本單元轉移部件220、及堆疊模架230以合宜地堆疊具有第一尺寸之第一基本單元110及具有大於第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元120，從而提高工作效率及生產力。

[根據本發明之堆疊二次電池之單元的方法]

茲將根據本發明描述使用單元堆疊裝置200之堆疊方法。

參考圖10，根據本發明之堆疊二次電池的單元之方法包括：個別製造一或多個具有第一尺寸之第一基本單元110及一或多個具有大於第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元120(S10)；及將該第一基本單元110及該第二基本單元120堆疊在堆疊模架中(S40)。

該第一及第二基本單元110及120可根據其尺寸分類，然後堆疊之，然後對準(S20)，然後在介於製造該等第一及第二基本單元110及120(S10)與堆疊該等第一及第二基本單元110及120(S40)之間轉移至堆疊模架(S30)。

下文茲將根據本發明之實施態樣更詳細描述堆疊二次電池之單元的方法。

參考圖2及3，將第一及第二基本單元110及120製成四層結構，其中連續堆疊有第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件(S10)。

第一及第二基本單元110及120之製造係於先前二次電池之單元堆疊裝置的說明中詳細闡述，因此將省略其詳細說明。

當製造第一及第二基本單元110及120(S10)時，電極及分隔件係彼此黏附，以更穩定地維持該等第一及第二基本單元110及120之形狀。

例如，參考圖4，第一及第二基本單元110及120可藉由利用層壓器L1及L2將電極及分隔件彼此黏附而形成(S10)。

第一及第二基本單元110及120之第一及第二分隔件的表面塗覆有具有黏著力之塗覆材料，因此可在不使用獨立的黏著材料之情況下將第一及第二分隔件彼此黏附。

例如，在第一及第二分隔件上形成之塗覆材料為無機粒子及黏合劑聚合物之混合物。如此，當使第一及第二分隔件彼此緊密接觸並加熱時，黏合劑聚合物熔融而使該等第一及第二分隔件彼此黏附。

第一及第二基本單元110及120係藉由重複堆疊四層結構來製造(S10)，且所製造之第一及第二基本單元110及120係使用基本單元對準部件210對準(S20)。

基本單元對準部件210係於先前二次電池之單元堆疊裝置的說明中詳細闡述，因此將省略其詳細說明。

第一及第二基本單元110及120之側表面及第一及第二基本單元110及120之兩個相鄰表面係如圖6所示抵靠著固定體211支撐，然後如圖7所示使用加壓體212加壓第一及第二基本單元110及120之側表面(抵靠著固定體211所支撐之表面除外)以對準第一及第二基本單元110及120(S20)。

若在不對準之情況下將第一及第二基本單元110及120插入堆疊模架230，該等第一及第二基本單元110及120會陷在不想要的空間，且會無法插入精確插入空間，此導致堆疊失敗。如此，在此情況下，會增加工作人員經常檢查並校正堆疊失敗的程序。

因此，在第一及第二基本單元110及120之堆疊(S40)之前，對準第一及第二基本單元110及120以具有預定角度(S20)，以使第一及第二基本單元110及120可插入堆疊模架230之精確位置並堆疊之。

當第一及第二基本單元110及120之對準完成時，藉由基本單元轉移部件220將根據尺寸對準之第一及第二基本單元110及120轉移至堆疊模架230(S30)。

基本單元轉移部件220係於先前二次電池之單元堆疊裝置的說明中詳細闡述，因此將省略其詳細說明。

參考圖5，基本單元轉移部件220以真空吸力固持經對準之第一基本單元110，然後將該第一基本單元110轉 移至堆疊模架230以移除該真空吸力，從而使該第一基本單元110落至該堆疊模架230的上表面(S30)。

之後，以真空吸力固持經對準之第二基本單元120，然後轉移至堆疊模架230以去除該真空吸力，從而使該第二基本單元120落至該堆疊模架230的上表面。

將連續轉移之第一及第二基本單元110及120(S30)插入堆疊模架230並堆疊之(S40)。

堆疊模架230包括尺寸對應於第一基本單元110之第一尺寸的第一內部空間231，以及配置於該第一內部空間231上方並與該第一內部空間231連通且尺寸對應於第二基本單元120之第二尺寸的第二內部空間232。

堆疊模架230係於先前二次電池之單元堆疊裝置的說明中詳細闡述，因此將省略其詳細說明。

參考圖11，藉由基本單元轉移部件220轉移之第一基本單元110係通過第二內部空間232而置於第一內部空間231中，然後藉由基本單元轉移部件220轉移之第二基本單元120係置於第二內部空間232中(S40)。

當第一及第二基本單元110及120之堆疊完成(S40)時，可將堆疊在堆疊模架230中之該等第一及第二基本單元110及120固定(S50)。

參考圖12，固定帶240係經由堆疊模架230之切孔233黏附至堆疊在該堆疊模架230中的第一及第二基本單元110及120，並將該等第一及第二基本單元110及120之上表面連接至其下表面，以固定該等第一及第二基本單 元110及120且防止其分離(S50)。

參考圖13，當固定帶240之黏附完成(S50)時，可製造以階形方式堆疊第一及第二基本單元110及120之電極組合件100。

下文茲描述本發明之其他實施態樣。當本實施態樣在構造及功能方面之部分係與先前實施態樣相同時，本實施態樣之該部分使用與先前實施態樣相同的參考數字，並將省略其描述。

圖14為圖示根據本發明其他實施態樣之二次電池的單元堆疊裝置之橫斷面圖。

根據本實施態樣之單元堆疊裝置可藉由利用具有n個內部空間之堆疊模架堆疊n或多個具有不同尺寸之基本單元而製造具有n或多個階之結構的電極組合件。

即，根據本實施態樣之單元堆疊裝置包括n個經排列且尺寸從先前實施態樣之堆疊模架的第二內部空間向上增加並彼此連通之內部空間，以及在堆疊先前實施態樣之第一及第二基本單元之後將n個尺寸對應於該等n個內部空間的基本單元從其最小者至其最大者連續堆疊於該n個內部空間中。

例如，參考圖14，根據本實施態樣之二次電池的單元堆疊裝置包括具有配置在第二內部空間232上方且大於該第二內部空間232之第三內部空間234的堆疊模架230’，以及製造尺寸對應於第三內部空間234之第三基本單元130。

第三基本單元130係在堆疊第一及第二基本單元110’及120’之後置於第三內部空間234中，以在堆疊模架230’中形成第一至第三基本單元110’、120’及130之三階堆疊結構，並將固定帶240’黏附至該等第一至第三基本單元110’、120’及130以製造具有三階堆疊結構的電極組合件。

使用根據本實施態樣之如上述構造的單元堆疊裝置之堆疊方法與先前實施態樣之堆疊方法相同，惟獨進一步製造n個尺寸對應於堆疊模架230’之n個內部空間的基本單元並在堆疊第一及第二基本單元之後從其最小者至其最大者連續堆疊於該n個內部空間中。

例如，參考圖14，根據本實施態樣之單元堆疊裝置獨立地製造尺寸對應於堆疊模架230’之第一至第三內部空間231、232及234的第一係第三基本單元110’、120’及130。

然後，該等第一至第三基本單元110’、120’及130係連續堆疊於堆疊模架230’之第一至第三內部空間231、232及234中。

之後，將固定帶240’黏附至該等第一至第三基本單元110’、120’及130並將該等第一至第三基本單元110’、120’及130之上表面連接至其下表面，以製造具有三階堆疊結構的電極組合件。

雖然以製造具有三階堆疊結構之電極組合件的單元堆疊裝置及方法為例，但可以製造具有三或多階之堆疊結構 的電極組合件之單元堆疊裝置及方法為例且亦包括在本發明範疇中。

此外，雖然本發明已參考前述實施態樣特別顯示及描述，但本發明之範疇應由以下申請專利範圍界定，且在不違背以下申請專利範圍所界定之本發明的精神及範疇的情況下，可於其中進行形式及細節之各種改變及等效物。

110‧‧‧第一基本單元

120‧‧‧第二基本單元

111/121‧‧‧第一電極

112/122‧‧‧第一分隔件

113/123‧‧‧第二電極

114/124‧‧‧第二分隔件

Claims (26)

1. 一種二次電池之單元堆疊裝置，其堆疊一或多個具有第一尺寸之第一基本單元及一或多個具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元且包括堆疊模架，其包括尺寸對應於該第一尺寸之第一內部空間及配置於該第一內部空間上方並與該第一內部空間連通且尺寸對應於該第二尺寸之第二內部空間，其中該等第一基本單元係通過該第二內部空間堆疊在該第一內部空間中，然後該等第二基本單元係堆疊在該第二內部空間中。
2. 如申請專利範圍第1項之單元堆疊裝置，其另外包含基本單元對準部件，該基本單元對準部件根據尺寸分類該等第一及第二基本單元，然後堆疊該等第一及第二基本單元，然後對準該等第一及第二基本單元。
3. 如申請專利範圍第2項之單元堆疊裝置，其中該基本單元對準部件包括：支撐該等第一及第二基本單元之側表面或該等第一及第二基本單元之兩個相鄰表面的固定體；加壓該等第一及第二基本單元之側表面(由該固定體所支撐之表面除外)的加壓體。
4. 如申請專利範圍第2項之單元堆疊裝置，其另外包含基本單元轉移部件，該轉移部件將藉由該基本單元對準部件根據尺寸對準之該等第一及第二基本單元轉移至該堆疊模架。
5. 如申請專利範圍第1項之單元堆疊裝置，其中該第 一內部空間之側內表面係從該第二內部空間之側內表面垂直延伸。
6. 如申請專利範圍第1項之單元堆疊裝置，其中在堆疊模架之側表面中配置有切孔且該切孔係在該堆疊模架的高度方向上從該堆疊模架之上表面切至其下表面以與該等第一及第二內部空間連通。
7. 如申請專利範圍第1項之單元堆疊裝置，其中該等第一及第二基本單元具有四層結構，其中連續堆疊有第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件。
8. 如申請專利範圍第7項之單元堆疊裝置，其中該等第一及第二基本單元係藉由將該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件彼此黏附而形成。
9. 如申請專利範圍第8項之單元堆疊裝置，其中該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件係藉由加壓該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件，或藉由加壓及加熱該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件而彼此黏附。
10. 如申請專利範圍第8項之單元堆疊裝置，其中該等第一及第二分隔件之表面塗覆有具有黏著力之塗覆材料。
11. 如申請專利範圍第10項之單元堆疊裝置，其中該塗覆材料包括無機粒子與黏合劑聚合物之混合物。
12. 如申請專利範圍第7項之單元堆疊裝置，其中該等第一及第二基本單元係藉由重複堆疊該四層結構而形 成。
13. 如申請專利範圍第1項之單元堆疊裝置，其中該堆疊模架另外包括n個排成陣列且尺寸從該第二內部空間向上漸增並彼此連通之內部空間，且在堆疊該等第一及第二基本單元之後，將n個尺寸對應於該n個內部空間之基本單元從其最小者至其最大者連續堆疊於該n個內部空間中。
14. 一種堆疊二次電池之單元的方法，其包括：個別製造一或多個具有第一尺寸之第一基本單元及一或多個具有大於該第一尺寸之第二尺寸的第二基本單元；且藉由將該等第一及第二基本單元插入堆疊模架來堆疊該等第一及第二基本單元，其中該堆疊模架包括尺寸對應於該第一尺寸之第一內部空間及配置於該第一內部空間上方並與該第一內部空間連通且尺寸對應於該第二尺寸之第二內部空間，及該等第一基本單元係通過該第二內部空間堆疊在該第一內部空間中，然後該等第二基本單元係堆疊在該第二內部空間中。
15. 如申請專利範圍第14項之方法，其另外包括根據尺寸分類該等第一及第二基本單元，然後堆疊該等第一及第二基本單元，然後對準該等第一及第二基本單元。
16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該等第一及第二基本單元係藉由下述方式對準：抵靠著一固定體而支 撐該等第一及第二基本單元之側表面或該等第一及第二基本單元之兩個相鄰表面，然後使用一加壓體加壓該等第一及第二基本單元之側表面(抵靠著該固定體所支撐之表面除外)。
17. 如申請專利範圍第15項之方法，其另外包括將該等根據尺寸對準之第一及第二基本單元轉移至該堆疊模架。
18. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該第一內部空間之側內表面係從該第二內部空間之側內表面垂直延伸。
19. 如申請專利範圍第14項之方法，其另外包括經由配置於該堆疊模架之側表面中且在該堆疊模架之高度方向上從該堆疊模架之上表面切至其下表面的切孔，將一固定帶黏附至堆疊於該堆疊模架中之該等第一及第二基本單元。
20. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該等第一及第二基本單元係製成具有四層結構，其中連續堆疊有第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件。
21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該等第一及第二基本單元係藉由將該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件彼此黏附而製成。
22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該等第一及第二基本單元係藉由經由層壓將該第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件彼此黏附而製成。
23. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該等第一及第二分隔件之表面塗覆有具有黏著力之塗覆材料。
24. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該塗覆材料包括無機粒子與黏合劑聚合物之混合物。
25. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該等第一及第二基本單元係藉由重複堆疊該四層結構而製成。
26. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該堆疊模架另外包括n個排成陣列且尺寸從該第二內部空間向上漸增並彼此連通之內部空間，及在該等第一及第二基本單元之製造中製造n個尺寸對應於該等n個內部空間之基本單元，及在堆疊該等第一及第二基本單元之後，將該n個基本單元從其最小者至其最大者連續堆疊於該n個內部空間中。