TWI566942B - 製造電極組之方法 - Google Patents

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Description

製造電極組之方法
本發明關於一種製造電極組之方法，且更特定地關於一種製造電極組之方法，該方法能更有效率地改善僅經由堆疊所製造之新型式電極組的堆疊安定性。
依據電極組之結構，蓄電池可經多種方式區分。例如，蓄電池可經區分為堆疊式電池、纏繞式(包卷式)電池及堆疊/折疊式電池。對於該堆疊式電池，構成電極組之電極單元(陰極、隔板及陽極)係彼此各別經堆疊。因此，該電極組之精確配準可能極為困難，且可能需要許多製程以製造該電極組。該堆疊/折疊式電池可能需要兩種層積裝置和一種折疊裝置。因此，製造該堆疊/折疊式電池之電極組的方法可能極為複雜。特定地，因為該堆疊/折疊式電池之全電池或雙電池係經由折疊堆疊，該等全電池或雙電池之精確配準可能極為困難。
針對此等問題，近來業已建議一種製造方法，該方法係僅經由堆疊且未犧牲彼之精確配準以製造電極組，並能 更有效率地製造電極組。然而，當使用該製造方法以製造電極組時，可能需要使構成該電極組之基本單元彼此固定以改善堆疊安定性。對此，業已建議使用固定帶之方法(參閱專利文件1(簡稱D1))。
然而，當使用固定帶時，需要該固定帶本身且於固定該基本單元後該固定帶可能脫離。此外，該固定帶應精確地與所欲之區域連結且可能增加該電極組之厚度以致降低彼之電容效率。
<引用文件>
[專利文件1]韓國專利申請案號10-2013-0016514
於是，本發明之目標係提供一種製造電極組之方法，該方法能更有效率地改善僅經由堆疊所製造之新型式電極組的堆疊安定性。
本發明之一方面提供一種製造電極組之方法，其包括：基本單元製造階段，其中藉由依序堆疊第一電極、第一隔板、第二電極及第二隔板以製造含有4層結構之基本單元；及，基本單元堆疊階段，其中該基本單元作為一單元經重複堆疊以製造電極組；且，當堆疊預定數量之基本 單元時，藉由加熱並按壓該等基本單元之最外層基本單元使該等基本單元彼此黏合。
本發明之製造電極組之方法藉由加熱並按壓僅經由堆疊所製造之新型式電極組使基本單元彼此黏合，因此能更有效率地改善該電極組之堆疊安定性。
110‧‧‧基本單元
111‧‧‧第一電極
112‧‧‧第一隔板
113‧‧‧第二電極
114‧‧‧第二隔板
110a‧‧‧基本單元
110b‧‧‧基本單元
121‧‧‧第一電極原料
122‧‧‧第一隔板原料
123‧‧‧第二電極原料
124‧‧‧第二隔板原料
C1‧‧‧剪切機
C2‧‧‧剪切機
L1‧‧‧積層機
L2‧‧‧積層機
C3‧‧‧剪切機
130‧‧‧第一輔助單元
140‧‧‧第二輔助單元
100‧‧‧電極組
160‧‧‧熱壓機
163‧‧‧加熱器
165‧‧‧施壓表面
116‧‧‧第一遠端電極
130a‧‧‧第一輔助單元
130b‧‧‧第一輔助單元
110c‧‧‧基本單元
100a‧‧‧電極組
100b‧‧‧電極組
100c‧‧‧電極組
100d‧‧‧電極組
100e‧‧‧電極組
100f‧‧‧電極組
100g‧‧‧電極組
117‧‧‧第二遠端隔板
140a‧‧‧第二輔助單元
140b‧‧‧第二輔助單元
130c‧‧‧第一輔助單元
140c‧‧‧第二輔助單元
118‧‧‧第二陰極
130d‧‧‧第一輔助單元
119‧‧‧陽極
140d‧‧‧第二輔助單元
圖1係說明本發明之基本單元的第一結構之側視圖；圖2係說明本發明之基本單元的第二結構之側視圖；圖3係說明供製造本發明之基本單元的方法之圖；圖4係說明依據本發明藉由堆疊基本單元所製造之電極組的側視圖；圖5A、5B及5C係說明使用本發明之加熱按壓以加熱並按壓電極組的觀念之側視圖；圖6係說明依據本發明之包括多個基本單元和第一輔助單元的電極組之第一結構的側視圖；圖7係說明依據本發明之包括多個基本單元和第一輔助單元的電極組之第二結構的側視圖；圖8係說明依據本發明之包括多個基本單元和第二輔助單元的電極組之第三結構的側視圖；圖9係說明依據本發明之包括多個基本單元和第二輔助單元的電極組之第四結構的側視圖； 圖10係說明依據本發明之包括多個基本單元及第一和第二輔助單元的電極組之第五結構的側視圖；圖11係說明依據本發明之包括多個基本單元和第一輔助單元的電極組之第六結構的側視圖；且圖12係說明依據本發明之包括多個基本單元和第二輔助單元的電極組之第七結構的側視圖。
下文將參照所附圖式詳細說明本發明之較佳實施態樣。然而，本發明不受限於下述之實施態樣。
依據本發明之一實施態樣，一種製造電極組之方法包括：基本單元製造階段，其中製造基本單元；及，基本單元堆疊階段，其中該基本單元經重複堆疊以形成電極組；且，當堆疊預定數量之基本單元時，使該等基本單元彼此黏合。
現在將說明該基本單元製造階段。藉由依序堆疊第一電極111、第一隔板112、第二電極113及第二隔板114製造基本單元110。如此，該基本單元110基本上具有4層結構。更特定地，參閱圖1，自基本單元110a之上部至彼之下部，藉由依序堆疊第一電極111、第一隔板112、第二電極113及第二隔板114，可形成該基本單元110a。可替代地，參閱圖2，自基本單元110b之下部至彼之上部，藉由依序堆疊第一電極111、第一隔板112、第二電極113及第二隔板114，可形成該基本單元110b。 該第一電極111之電極係與該第二電極113之電極相反。例如，當該第一電極111係陰極時，該第二電極113係陽極。
藉由下述製程可製造該基本單元110(參閱圖3)。首先，製備第一電極原料121、第一隔板原料122、第二電極原料123及第二隔板原料124。於製備該第一和第二電極原料121和123及該第一和第二隔板原料122和124後，使用剪切機C1將該第一電極原料121切成預定大小。使用剪切機C2亦將該第二電極原料123切成預定大小。隨後，將該具有預定大小之第一電極原料121置於該第一隔板原料122上成為一層，且將該具有預定大小之第二電極原料123置於該第二隔板原料124上成為一層。
隨後，將該第一和第二電極原料121和123及該第一和第二隔板原料122和124載入積層機L1和L2。該積層機L1和L2按壓電極原料和隔板原料或加熱並按壓該等電極原料和隔板原料以使該等電極原料和隔板原料彼此黏合。該黏合製程進一步促使該等基本單元於該基本單元堆疊階段堆疊。此外，該黏合製程促使電極組之配準。經該黏合後，使用剪切機C3將該第一隔板原料122和該第二隔板原料124切割成預定大小以製造該基本單元110。
隔板(隔板原料)之表面可經具有黏結力之塗覆材料塗覆。該塗覆材料可為無機粒子與黏合聚合物之混合物。該無機粒子可改善該隔板之熱安定性。亦即，該無機粒子可防止該隔板於高溫下收縮。
該黏合聚合物可固定該無機粒子。於是，該無機粒子於該隔板之塗覆層內可形成多孔結構。該多孔結構可提供離子對該隔板之優異通透性(雖然該隔板具有該塗覆層)。藉由固定該無機粒子至該隔板上，該黏合聚合物可改善該隔板之機械安定性。再者，該黏合聚合物可更安定地黏合該隔板至電極(此稱為安全強化隔板(SRS)塗覆)。舉例而言，該隔板可由以聚烯烴為底質之隔板底質材料生成。
參照圖1和2，該第一和第二電極111和113係置於該第一隔板112之兩側表面上，且該第二電極113係僅置於該第二隔板114之一表面上。因此，該第一隔板112之兩側表面可經塗覆材料塗覆，且僅該第二隔板114之表面可經該塗覆材料塗覆。亦即，該第一隔板112之面向該第一和第二電極111和113的兩側表面可經該塗覆材料塗覆，且僅該第二隔板114之面向該第二電極113的表面可經該塗覆材料塗覆。
然而，將如下述說明，基本單元110可經彼此黏合，並因此該第二隔板114之兩側表面可經該塗覆材料塗覆。 亦即，該第二隔板114之面向該第二電極113的表面和該第二隔板114之另一相反表面可經該塗覆材料塗覆。
為供參考，該基本單元110可不含有該4層結構。例如，該基本單元110可含有由依序堆疊該第一電極111、該第一隔板112、該第二電極113、該第二隔板114、該第一電極111、該第一隔板112、該第二電極113及該第 二隔板114所形成之8層結構。亦即，該基本單元110可含有由重複堆疊該4層結構所形成之結構。
現在將說明該基本單元堆疊階段。參閱圖4，藉由堆疊至少2個基本單元110a以製造依據該現行實施態樣之電極組100(其包括將說明如下之輔助單元)。當堆疊該等基本單元110a時，每個該等基本單元110a係一單元。 亦即，藉由重複堆疊經該基本單元製造階段所製造之基本單元110a以製造該電極組100。於是，可極精確地配準且可更有效率地製造該等基本單元110。
然而，因為該電極組100之該等基本單元110可能會彼此脫離，可固定該基本單元110以確保堆疊安定性。對此，於堆疊所有該等基本單元110以製造該電極組100後，熱壓機可自該電極組100之上方或下方壓該電極組100。
然而，當該電極組100係厚時，熱傳至該電極組100之中心部分可能困難。對此，該電極組100之中心部分的該等基本單元110彼此間之黏合可能困難。為防止此情況發生，可於高溫下壓該電極組100。對此，在該電極組100之外側的經直接施加高溫之隔板可能會變形。
為防止此情況發生，於依據該現行實施態樣之製造該電極組之方法，當堆疊預定數量之基本單元時，藉由熱壓該等基本單元之最外層使該等基本單元彼此黏合。亦即，參閱例如圖5A、5B及5C，當堆疊該等基本單元110之一單元時，熱壓機160可自該基本單元110之上方壓該基本 單元110。依據熱傳，可適當地決定該熱壓機160壓該基本單元110之時間。亦即，當堆疊該等基本單元110之2或多個單元時，該熱壓機160可壓該等基本單元110，唯熱可充分地轉移至該等基本單元110之內部。
如此，當該等基本單元110經熱壓時，該等基本單元110可彼此黏合。對該黏合，該第二隔板114之兩面可經如上述之具有黏結力之塗覆材料塗覆。該熱壓機160可包括用於加熱之加熱器163。
該熱壓機160可具有施壓表面165，該施壓表面所具有之形狀係對應該等基本單元110之平端表面的形狀。如此，該等基本單元110可更有效率地被加壓且未犧牲該等基本單元110之配準。
現在將更為詳細地說明。電極和隔板通常呈長方形。 因此，該等基本單元110之平端表面可呈長方形。當熱壓機160之施壓表面165係呈對應該等基本單元110之平端表面的長方形時，該熱壓機160加壓該基本單元110整體。亦即，當熱壓機160加壓該基本單元110時，該熱壓機160係與該基本單元110表面接觸。於是，熱壓機160加壓該基本單元110但未犧牲該等基本單元110之配準。 若非如此，若使用滾筒加壓該基本單元110，則該等基本單元110可能無法配準。此係因為滾筒會自該基本單元110之一端逐漸地移至該基本單元110之另一端以加壓該基本單元110。
至少，該施壓表面165可大於電極。電極可小於用於 電絕緣之隔板。因此，當施壓表面165係大於電極時，該施壓表面165可同時加壓介於該電極與隔板之間的整個黏合表面。
熱壓機160加壓該基本單元110之壓力可介於約50kgf/cm2至約100kgf/cm2。若熱壓機160加壓該基本單元110之壓力係低於約50kgf/cm2，則該基本單元110之介於隔板與電極之間的黏合可能困難。此外，即使該隔板與電極彼此黏合，該隔板與電極可能彼此易於脫離。若熱壓機160加壓該基本單元110之壓力係高於約100kgf/cm2，則該基本單元110之隔板可能會損毀。
熱壓機160可於加熱至約80℃至約100℃之溫度下加壓該基本單元110。若熱壓機160於低於約80℃之溫度下加壓該基本單元110，則該基本單元110之介於隔板與電極之間的黏合可能困難。此外，即使該隔板與電極彼此黏合，該隔板與電極可能彼此易於脫離。若熱壓機160於高於約100℃之溫度下加壓該基本單元110，則該基本單元110之隔板的孔可能會阻塞。
熱壓機160可加壓該基本單元110約1秒至約3秒。若熱壓機160加壓該基本單元110之時間少於約1秒，則該基本單元110之介於隔板與電極之間的黏合可能困難。此外，即使該隔板與電極彼此黏合，該隔板與電極可能彼此易於脫離。若熱壓機160加壓該基本單元110之時間多於約3秒，則製程時間可能會增加。
該電極組100可進一步包括第一輔助單元130和第二 輔助單元140中至少一者。亦即，於該基本單元堆疊階段，可進一步於該電極組100內配置該第一輔助單元130和該第二輔助單元140中至少一者為一層。對此，於所有基本單元經堆疊後，可配置輔助單元。可替代地，該等基本單元可依序堆疊於該輔助單元上。
首先，將說明第一輔助單元130。藉由依序堆疊第一電極111、第一隔版112、第二電極113及第二隔板114以形成基本單元110。因此，於藉由堆疊該等基本單元110所形成之電極組100的最上層或最下層配置第一電極116(下文稱為“第一遠端電極”)。在該第一遠端電極116(其可為陰極或陽極)上額外地配置一層該第一輔助單元130。
更特定地，參閱圖6，當第一電極111係陰極且第二電極113係陽極時，由第一遠端電極116(即自該第一遠端電極116之外側至圖6之上方)藉由依序堆疊隔板114、陽極113、隔板112及陰極111可形成第一輔助單元130a。此外，參閱圖7，當第一電極111係陽極且第二電極113係陰極時，由第一遠端電極116(即自該第一遠端電極116之外側)藉由依序堆疊隔板114和陰極113可形成第一輔助單元130b。參閱圖6或7，藉由使用第一輔助單元130，可配置陰極於與該第一遠端電極116相鄰之電極組100的最外側。
電極可包括集電極和施加至該集電極之兩側表面的活性材料層。於是，參閱圖6，配置於集電極下方之陰極的 活性材料層會透過隔板與配置於集電極上方之陽極的活性材料層反應。當基本單元110係依相同方式形成且隨後依序堆疊以形成電極組100時，對配置於該電極組100之最上方或最下方的第一遠端電極之集電極之兩側表面提供如同第一電極之活性材料層。然而，於此情況，配置於該電極組100之外側的第一遠端電極之活性材料層不會與另一活性材料層反應，其中該反應將導致活性材料層之浪費。
使用第一輔助單元130以處理該問題。亦即，該第一輔助單元130係與該等基本單元110分別形成。因此，該第一輔助單元130可包括含有集電極之陰極，其中僅在該集電極之一表面塗覆活性材料層。亦即，該第一輔助單元130之陰極可包括集電極，且可僅在該集電極之面向該等基本單元110的一表面(僅在圖6面向底側之表面)塗覆活性材料層。
如此，當將第一輔助單元130配置於第一遠端電極116上以形成電極組100時，可將僅有一表面經塗覆之陰極配置於該第一遠端電極116之最外側，因而防止活性材料層之浪費。此外，因為陰極係供釋出例如鎳離子之構形，當將該陰極配置於電極組之最外側時，電池容量獲得改善。
隨後，將說明該第二輔助單元140。該第二輔助單元140基本上與該第一輔助單元130具有相同之功能。更特定地，自基本單元110之上方至下方或自基本單元110之下方至上方依序堆疊第一電極111、第一隔板112、第二 電極113及第二隔板114以生成該基本單元110。因此，第二隔板117(下文稱為“第二遠端隔板”)係配置於藉由堆疊該等基本單元110所形成之該電極組100的最上方或最下方。額外配置該第二輔助單元140一層於該第二遠端隔板117上。
更特定地，參閱圖8，當第一電極111係陰極且第二電極113係陽極時，可形成第二輔助單元140a以作為陰極111。此外，參閱圖9，當第一電極111係陽極且第二電極113係陰極時，藉由自第二遠端隔板117(即自第二遠端隔板117之最外側)依序堆疊陽極111、隔板112及陰極113可形成第二輔助單元140b。如同該第一輔助單元130，該第二輔助單元140之陰極可包括集電極，且可僅在該集電極之面向該等基本單元110的一表面(僅在圖9面向上方之表面)塗覆活性材料層。如此，當將第二輔助單元140配置於第二遠端隔板117上以形成電極組100時，可將僅有一表面經塗覆之陰極配置於該第二遠端隔板117之最外側。
如有需要，第一輔助單元130和第二輔助單元140可於彼等之最外側進一步包括隔板。例如，當配置於該第一輔助單元130和該第二輔助單元140之最外側的陰極需要與外殼電絕緣時，該第一輔助單元130和該第二輔助單元140可進一步包括於該陰極之最外側上的隔板。基於相同之理由，參閱圖8，可將隔板進一步置於電極組100之位於第二輔助單元140的相反側之一側的陰極上，亦即如圖 8所示之電極組的最上方。
參閱圖10至12，可形成電極組。首先，參閱圖10，可形成電極組100e。自基本單元110b之下方至上方依序堆疊第一電極111、第一隔板112、第二電極113及第二隔板114可生成該基本單元110b。該第一電極111可為陰極且該第二電極113可為陽極。自第一遠端電極116(即自圖10之上方至下方)依序堆疊隔板114、陽極113、隔板112及陰極111可形成第一輔助單元130c。可僅於面向該基本單元110b之該第一輔助單元130c的該陰極111之表面上形成活性材料層。
自第二遠端隔板117依序堆疊陰極111(第一陰極)、隔板112、陽極113、隔板114及陰極118(第二陰極)可形成第二輔助單元140c。配置於該第二輔助單元140c之最外側的該陰極118(第二陰極)可包括僅於面向該基本單元110b之表面上的活性材料層。作為參考，包括隔板之輔助單元促進單元之配準。
隨後，參閱圖11，可形成電極組100f。自基本單元110b之下方至上方依序堆疊第一電極111、第一隔板112、第二電極113及第二隔板114可生成該基本單元110b。該第一電極111可為陰極且該第二電極113可為陽極。自第一遠端電極116依序堆疊隔板114、陽極113及隔板112可形成第一輔助單元130d。於此外殼內可不提供第二輔助單元。作為參考，基於陽極與電極外殼之鋁層之間的電位差，該陽極可與該鋁層反應。因此，該陽極可 藉由隔板與該電極外殼絕緣。
最後，參閱圖12，可形成電極組100g。自基本單元110c之上方至下方依序堆疊第一電極111、第一隔板112、第二電極113及第二隔板114可生成該基本單元110c。該第一電極111可為陽極且該第二電極113可為陰極。自第二遠端隔板117依序堆疊陽極111、隔板112、陰極113、隔板114及陽極119可形成第二輔助單元140d。於此外殼內可不提供第一輔助單元。
110‧‧‧基本單元
160‧‧‧熱壓機
163‧‧‧加熱器
165‧‧‧施壓表面

Claims (18)

  1. 一種製造電極組之方法，其包含：基本單元製造階段，其中藉由依序堆疊第一電極、第一隔板、第二電極及第二隔板以製造含有4層結構之基本單元；及，基本單元堆疊階段，其中該基本單元作為一單元經重複堆疊以製造電極組；且，當堆疊預定數量之基本單元時，藉由加熱並按壓該等基本單元之最外層基本單元使該等基本單元彼此黏合；其中於該基本單元製造階段，藉由使該第一和第二電極與該第一和第二隔板彼此黏合以製造該基本單元。
  2. 如請求項1之方法，其中於該基本單元堆疊階段，當堆疊預定數量之該等基本單元時，熱壓機自該等基本單元之上方按壓該等基本單元之最上方基本單元。
  3. 如請求項2之方法，其中該熱壓機可具有施壓表面，該施壓表面所具有之形狀係對應該基本單元之平端表面的形狀。
  4. 如請求項2之方法，其中該熱壓機加壓該基本單元之壓力係介於50kgf/cm2至100kgf/cm2。
  5. 如請求項2之方法，其中該熱壓機加壓經加熱至80℃至100℃之溫度的該基本單元。
  6. 如請求項2之方法，其中該熱壓機加壓該基本單元達1秒至3秒。
  7. 如請求項1之方法，其中於該基本單元製造階 段，藉由層積使該第一和第二電極與該第一和第二隔板彼此黏合以製造該基本單元。
  8. 如請求項1之方法，其中該第一和第二隔板之表面係經具有黏結力之塗覆材料塗覆。
  9. 如請求項8之方法，其中該塗覆材料包含無機粒子與黏合聚合物之混合物。
  10. 如請求項8之方法，其中該第一隔板之面向該第一電極和該第二電極的兩個表面係經該塗覆材料塗覆，且該第二隔板之面向該第二電極的表面和該第二隔板之與該第一表面相反的表面係經該塗覆材料塗覆。
  11. 如請求項1之方法，其中於該基本單元製造階段，藉由重複堆疊該4層結構以製造該基本單元。
  12. 如請求項1之方法，其中於該基本單元堆疊階段，於第一遠端電極上配置作為一層之第一輔助單元，該第一遠端電極係作為配置於該電極組之最上方或最下方之該第一電極，且當該第一電極係陰極且該第二電極係陽極時，藉由自該第一遠端電極依序堆疊隔板、陽極、隔板及陰極以形成該第一輔助單元，且當該第一電極係陽極且該第二電極係陰極時，藉由自該第一遠端電極依序堆疊隔板和陰極以形成該第一輔助單元。
  13. 如請求項12之方法，其中該第一輔助單元之陰極包含集電極和僅施加於該集電極之兩個表面的一表面之 活性材料，該一表面面向該等基本單元。
  14. 如請求項1之方法，其中於該基本單元堆疊階段，於第一遠端電極上配置作為一層之第一輔助單元，該第一遠端電極係作為配置於該電極組之最上方或最下方之該第一電極，且當該第一電極係陰極且該第二電極係陽極時，自該第一遠端電極依序堆疊隔板、陽極及隔板以形成該第一輔助單元。
  15. 如請求項1之方法，其中於該基本單元堆疊階段，於第二遠端隔板上配置作為一層之第二輔助單元，該第二遠端隔板係作為配置於該電極組之最上方或最下方之該第二隔板，且當該第一電極係陰極且該第二電極係陽極時，形成作為陰極之該第二輔助單元，且當該第一電極係陽極且該第二電極係陰極時，自該第二遠端隔板依序堆疊陽極、隔板及陰極以形成該第二輔助單元。
  16. 如請求項15之方法，其中該第二輔助單元之陰極包含集電極和僅施加於該集電極之兩個表面的一表面之活性材料，該一表面面向該等基本單元。
  17. 如請求項1之方法，其中於該基本單元堆疊階段，於第二遠端隔板上配置作為一層之第二輔助單元，該第二遠端隔板係作為配置於該電極組之最上方或最下方之該第二隔板，且 當該第一電極係陰極且該第二電極係陽極時，自該第二遠端隔板依序堆疊第一陰極、隔板、陽極、隔板及第二陰極以形成該第二輔助單元，且該第二輔助單元之第二陰極包含集電極和僅施加於該集電極之兩個表面的一表面之活性材料，該一表面面向該等基本單元。
  18. 如請求項1之方法，其中於該基本單元堆疊階段，於第二遠端隔板上配置作為一層之第二輔助單元，該第二遠端隔板係作為配置於該電極組之最上方或最下方之該第二隔板，且當該第一電極係陽極且該第二電極係陰極時，自該第二遠端隔板依序堆疊陽極、隔板、陰極、隔板及陽極以形成該第二輔助單元。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6521825B2 (ja) * 2015-10-14 2019-05-29 トヨタ自動車株式会社 積層型電池の製造方法
CN105633451B (zh) * 2015-12-29 2018-06-05 深圳市优特利电源有限公司 超薄型聚合物电池及制作方法
KR102089537B1 (ko) * 2016-04-15 2020-03-16 주식회사 엘지화학 이차전지용 적층시스템
CN105870511B (zh) * 2016-06-13 2019-06-21 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子叠片电池电芯的制造方法
CN106159347A (zh) * 2016-07-05 2016-11-23 深圳吉阳智云科技有限公司 复合式叠片电芯及其叠片单元和叠片方法
JP6961329B2 (ja) * 2016-07-07 2021-11-05 三洋電機株式会社 電池の製造方法
CN107069056B (zh) * 2016-12-30 2019-05-21 深圳市赢合科技股份有限公司 一种电池折边装置和方法
CN106785071A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电池单元的热复合工艺
JP6787241B2 (ja) 2017-04-28 2020-11-18 トヨタ自動車株式会社 電極積層体及び電池の製造方法
CN107204488A (zh) * 2017-05-12 2017-09-26 深圳市格林晟科技有限公司 一种复合叠片方法
PL3528333T3 (pl) * 2017-08-11 2023-05-29 Lg Energy Solution, Ltd. Zespół elektrodowy, sposób jego wytwarzania i zawierająca go bateria akumulatorowa
JP7069625B2 (ja) * 2017-10-06 2022-05-18 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の製造方法
CN109560252B (zh) * 2017-12-29 2022-05-24 蜂巢能源科技有限公司 电极层叠组件的制造方法以及电极层叠组件
JP6907995B2 (ja) * 2018-04-26 2021-07-21 トヨタ自動車株式会社 積層電極体
US10819706B2 (en) * 2018-07-09 2020-10-27 Igt System, apparatus and method for facilitating remote gaming communications in a venue
KR102328527B1 (ko) * 2018-12-24 2021-11-18 주식회사 엘지에너지솔루션 벤딩 현상이 개선된 스택형 전극 조립체 및 이의 제조방법
KR102580441B1 (ko) * 2019-03-06 2023-09-20 주식회사 엘지에너지솔루션 셀 제조 장치 및 방법
CN111769335A (zh) * 2020-08-11 2020-10-13 湖北亿纬动力有限公司 一种热压工艺及热压装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010003863A1 (en) * 1998-12-17 2001-06-21 Thibault William C. Methods of preparing prismatic cells
US20120225345A1 (en) * 2010-04-06 2012-09-06 Soo-Young Kim Stack-type cell or bi-cell, electrode assembly for secondary battery using the same, and manufacturing method thereof

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497147B1 (ko) 2000-02-08 2005-06-29 주식회사 엘지화학 다중 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조방법
KR100515571B1 (ko) 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 중첩 전기 화학 셀
TW499766B (en) 2000-03-29 2002-08-21 Elite Ionergy Co Ltd Battery manufacturing method
JP4876914B2 (ja) * 2004-03-19 2012-02-15 日本電気株式会社 固体電解質型燃料電池
US20060115718A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Delphi Technologies, Inc. Lithium ion polymer multi-cell and method of making
JP4929592B2 (ja) 2004-12-27 2012-05-09 パナソニック株式会社 エネルギーデバイスの製造法
US8734986B2 (en) 2007-07-11 2014-05-27 Nissan Motor Co., Ltd. Laminate type battery
JP5353032B2 (ja) 2007-07-11 2013-11-27 日産自動車株式会社 積層型電池
KR101150258B1 (ko) 2007-07-16 2012-06-12 주식회사 엘지화학 열적 안정성이 우수한 전극조립체 및 이를 포함하는이차전지
KR101040482B1 (ko) * 2008-03-04 2011-06-09 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 코팅된 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
CN102438601A (zh) 2009-05-16 2012-05-02 特鲁特克公司 带静电荷的多功能鼻应用、产品和方法
KR101050288B1 (ko) 2009-10-01 2011-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 갖는 이차 전지
KR101473048B1 (ko) 2011-08-08 2014-12-16 (주) 엘지토스템비엠 결로수 배출 유닛을 구비하는 시스템 창호와 결로수 배출 유닛
JP6247232B2 (ja) * 2012-05-23 2017-12-13 エルジー・ケム・リミテッド 電極組立体の製造方法及びこれにより製造される電極組立体を含む電気化学素子
WO2014126432A1 (ko) 2013-02-15 2014-08-21 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전극 조립체 및 그 제조방법
CN104221201B (zh) 2013-02-15 2016-08-31 株式会社Lg化学 电极组装体及包括该电极组装体的聚合物二次电池单元
WO2014126434A1 (ko) 2013-02-15 2014-08-21 주식회사 엘지화학 전극 조립체
KR101595643B1 (ko) 2013-02-15 2016-02-18 주식회사 엘지화학 전극조립체 및 이를 포함하는 폴리머 이차전지 셀
TWI520402B (zh) 2013-02-15 2016-02-01 Ｌｇ化學股份有限公司 電極組及其製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010003863A1 (en) * 1998-12-17 2001-06-21 Thibault William C. Methods of preparing prismatic cells
US20120225345A1 (en) * 2010-04-06 2012-09-06 Soo-Young Kim Stack-type cell or bi-cell, electrode assembly for secondary battery using the same, and manufacturing method thereof

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