单元电池以及制造该单元电池的方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种制造其中交替堆叠有特定数量的隔膜和电极的单元电池的方法，所述方法包括：粘合剂施加步骤，连续地提供位于相对下部位置的下部隔膜和位于相对上部位置的上部隔膜，并且将粘合剂施加至下部隔膜和上部隔膜中的至少一个隔膜的表面；电极输入步骤，将电极输入到下部隔膜上；和堆叠步骤，将电极放置并堆叠在下部隔膜与上部隔膜之间。施加在隔膜上的粘合剂使电极结合至该隔膜或使另一个隔膜结合至该隔膜，从而防止电极移动。从而防止电极移动。从而防止电极移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单元电池以及制造该单元电池的方法和设备


[0001]本申请要求于2019年12月10日提交的韩国专利申请第10
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2019
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0164069号和于2020年11月13日提交的韩国专利申请第10
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2020
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0151975号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体结合在此。
[0002]本专利技术涉及一种单元电池以及制造该单元电池的方法和设备，更具体地，涉及这样一种单元电池以及制造该单元电池的方法和设备，在该单元电池中，与根据相关技术的使用热量和压力的层压方法不同，使用粘合剂将电极(负极、正极)结合至隔膜，从而防止电极和隔膜移动。

技术介绍

[0003]与一次电池不同，二次电池是可再充电的，而且紧凑尺寸和高容量的可能性也较高。因而，近来正在对二次电池进行诸多研究。随着技术发展和对移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求正迅速增加。
[0004]这种二次电池配置为电极组件被容纳在电池壳体(袋、罐等)中。安装在电池壳体的内部的电极组件由于其中堆叠有正极/隔膜/负极的结构而可重复充电和放电。电极组件以各种方法制造，但通常使用这样的方法，即，预先制造单元电池4，然后将多个单元电池4堆叠以制造电极组件。
[0005]就是说，参照图1，其示意性地图解了其中通过根据相关技术的方法制造单元电池的状态，根据相关技术的制造单元电池4的方法配置为，卷绕成卷形并且自上侧起按以下顺序堆放的正极1、位于相对上部位置的隔膜3、负极2和位于相对下部位置的隔膜3被连续地展开和提供。
[0006]在此，隔膜3在不断开的情况下被连续提供，在隔膜3之间提供负极2，并且在上部的隔膜3上方提供正极1。被切割成预定尺寸的这些电极以恒定间隔输入。在此，控制输入定时，使得负极2和正极1彼此对应地垂直堆叠。因而，隔膜3连续地连接，但负极2和正极1在与相邻负极2和相邻正极1间隔开特定距离的同时连续地通过层压装置。
[0007]在通过层压装置时，正极1、隔膜3和负极2之间的空间被压辊5加热和按压。就是说，通过加热和按压进行层压(结合)，然后切割隔膜3，由此制造出单个的单元电池4。
[0008]然而，在上述根据相关技术的方法中，电极(正极和负极)在被加热和按压时可能从原始的正确位置移开或损坏。此外，当加热不均匀时，电极1和2与隔膜3之间的粘附力会变得不规则。

技术实现思路

[0009]技术问题
[0010]因而，本专利技术的主要目的是提供一种可解决在相关技术的层压工序中出现的问题的制造单元电池的方法和设备以及通过上述方法和设备制造的单元电池。
[0011]技术方案
[0012]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种其中通过粘合剂将电极结合(层压)至隔膜的制造单元电池的方法和设备；以及可通过上述方法和设备制造的单元电池。
[0013]根据本专利技术的制造其中交替堆叠有特定数量的隔膜和电极的单元电池的方法包括：粘合剂施加步骤，连续地提供位于相对下部位置的下部隔膜和位于相对上部位置的上部隔膜，并且将粘合剂施加至所述下部隔膜和所述上部隔膜中的至少一个隔膜的表面；电极输入步骤，将电极(正极和负极中的一个)输入到所述下部隔膜上；和堆叠步骤，将所述电极放置并堆叠在所述下部隔膜与所述上部隔膜之间，其中施加在所述隔膜上的粘合剂使所述电极结合至所述隔膜或使另一个隔膜结合至所述隔膜，从而防止所述电极移动。
[0014]在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至除要堆叠所述电极的区域之外的区域，并且之间具有所述电极的隔膜彼此结合。
[0015]在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要堆叠所述电极的区域，并且所述电极与所述上部隔膜和所述下部隔膜之一可在它们的接触表面的至少一部分上彼此结合。
[0016]此外，所述电极(正极和负极)具有矩形形状，所述矩形形状具有相对较短的两个短边和相对较长的两个长边。
[0017]在此，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要放置所述电极的短边的区域。或者，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要放置连接所述电极的短边和长边的四个顶点的所有区域。或者，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要放置所述电极的短边和长边的所有区域。
[0018]此外，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂进一步施加至与所述电极的长边平行并且具有分别与短边连接的两端的区域。
[0019]此外，所述方法可进一步包括辊通过步骤，所述辊通过步骤使彼此堆叠的所述下部隔膜、所述上部隔膜和所述电极在彼此面对的压辊之间通过，从而按压所述下部隔膜、所述上部隔膜和所述电极。
[0020]此外，在所述粘合剂施加步骤中，可以以其中所述粘合剂与压缩空气一起以小颗粒的形式喷射的方式以雾(mist)的形式施加所述粘合剂，或者可以以通过储存所述粘合剂的压力室的体积变化来吐出所述粘合剂的方式施加所述粘合剂。
[0021]在所述粘合剂施加步骤之后，可通过切割工序提供其中特定数量的所述上部隔膜、所述下部隔膜和所述电极交替堆叠的单个的单元电池。
[0022]本专利技术提供了根据另一实施方式的制造单元电池的方法。根据该实施方式的制造单元电池的方法包括：在长度方向上连续地传送和提供位于相对下部位置的下部隔膜的步骤；将位于所述下部隔膜的一侧且被切割成预定尺寸的负极和正极中的一电极安装在所述下部隔膜上的步骤；连续地传送和提供位于相对上部位置的上部隔膜的步骤；和将粘合剂施加至所述上部隔膜的一个表面的一部分的步骤，其中在与所述下部隔膜的行进方向垂直的方向上从上侧提供所述上部隔膜，并且所述上部隔膜在被施加所述粘合剂时水平地传送，使得从上侧垂直地施加所述粘合剂，并且其中将所述上部隔膜堆叠在所述电极上，使得被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述一个表面被放置在所述电极的顶表面上。
[0023]所述上部隔膜沿着按压所述下部隔膜和所述电极的压辊以及设置在所述压辊上方的引导辊进行传送，并且所述上部隔膜的两个表面被反转。当所述上部隔膜的所述一个
表面在沿着所述引导辊传送的同时被水平铺放时，将所述粘合剂施加至所述一个表面上，并且所述上部隔膜被输入至所述压辊与所述电极之间，使得被施加了所述粘合剂的所述一个表面覆盖所述电极的所述顶表面。
[0024]在将所述上部隔膜堆叠在所述电极上之后，所述方法进一步包括将粘合剂进一步施加至所述上部隔膜的顶表面的一部分的步骤。在将所述粘合剂进一步施加至所述上部隔膜的所述顶表面的一部分的步骤之后，所述方法包括：在被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述顶表面上进一步安装电极的步骤，其中安装在所述上部隔膜的所述顶表面上的所述电极具有与堆叠在所述上部隔膜与所述下部隔膜之间的所述电极不同的极性。
[0025]所述方法可包括：使从下侧到上侧按以下顺序堆叠的下部隔膜、电极、上部隔膜和电极在一对辅助压辊之间通过，从而按压下部隔膜、电极、上部隔膜和电极的步骤。
[0026]根据本专利技术的制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造其中交替堆叠有特定数量的隔膜和电极的单元电池的方法，所述方法包括：粘合剂施加步骤，连续地提供位于相对下部位置的下部隔膜和位于相对上部位置的上部隔膜，并且将粘合剂施加至所述下部隔膜和所述上部隔膜中的至少一个隔膜的表面；电极输入步骤，将电极输入到所述下部隔膜上；和堆叠步骤，将所述电极放置并堆叠在所述下部隔膜与所述上部隔膜之间，其中施加在所述隔膜上的粘合剂使所述电极结合至所述隔膜或使另一个隔膜结合至所述隔膜，从而防止所述电极移动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述粘合剂施加步骤中，将所述粘合剂施加至除要堆叠所述电极的区域之外的区域，并且之间具有所述电极的隔膜彼此结合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述粘合剂施加步骤中，将所述粘合剂施加至要堆叠所述电极的区域，并且所述电极与所述上部隔膜和所述下部隔膜之一在它们的接触表面的至少一部分上彼此结合。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电极具有矩形形状，所述矩形形状具有相对较短的两个短边和相对较长的两个长边，并且在所述粘合剂施加步骤中，将所述粘合剂施加至要放置所述电极的短边的区域。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电极具有矩形形状，所述矩形形状具有相对较短的两个短边和相对较长的两个长边，并且在所述粘合剂施加步骤中，将所述粘合剂施加至要放置连接所述电极的短边和长边的四个顶点的所有区域。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电极具有矩形形状，所述矩形形状具有相对较短的两个短边和相对较长的两个长边，并且在所述粘合剂施加步骤中，将所述粘合剂施加至要放置所述电极的短边和长边的所有区域。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述粘合剂施加步骤中，将所述粘合剂进一步施加至与所述电极的长边平行并且具有分别与短边连接的两端的区域。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括辊通过步骤，所述辊通过步骤使彼此堆叠的所述下部隔膜、所述上部隔膜和所述电极在彼此面对的压辊之间通过，从而按压所述下部隔膜、所述上部隔膜和所述电极。9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在所述粘合剂施加步骤中，以其中所述粘合剂与压缩空气一起以小颗粒的形式喷射的方式施加所述粘合剂。10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在所述粘合剂施加步骤中，以通过储存所述粘合剂的压力室的体积变化来吐出所述粘合剂的方式施加所述粘合剂。11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在所述粘合剂施加步骤之后，通过切割工序提供其中特定数量的所述上部隔膜、所述下部隔膜和所述电极交替堆叠的单个的单元电池。12.一种制造单元电池的方法，所述方法包括：在长度方向上连续地传送和提供位于相对下部位置的下部隔膜的步骤；将粘合剂施加至所述下部隔膜的顶表面的一部分的步骤；
将位于所述下部隔膜的一侧且被切割成预定尺寸的负极和正极中的一电极安装在所述下部隔膜上的步骤；连续地传送和提供位于相对上部位置的上部隔膜的步骤；和将粘合剂施加至所述上部隔膜的一个表面的一部分的步骤，其中在与所述下部隔膜的行进方向垂直的方向上从上侧提供所述上部隔膜，并且所述上部隔膜在被施加所述粘合剂时水平地传送，使得从上侧垂直地施加所述粘合剂，并且其中将所述上部隔膜堆叠在所述电极上，使得被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述一个表面被放置在所述电极的顶表面上。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述上部隔膜沿着按压所述下部隔膜和所述电极的压辊以及设置在所述压辊上方的引导辊进行传送，并且所述上部隔膜的两个表面被反转，并且其中，当所述上部隔膜的所述一个表面在沿着所述引导辊传送的同时被水平铺放时，将所述粘合剂施加至所述一个表面上，并且所述上部隔膜被输入至所述压辊与所述电极之间，使得被施加了所述粘合剂的所述一个表面覆盖所述电极的所述顶表面。14.根据权利要求13所述的方法，在将所述上部隔膜堆叠在所述电极上之后，进一步包括将粘合剂进一步施加至所述上部隔膜的顶表面的一部分的步骤。15.根据权利要求14所述的方法，在将所述粘合剂进一步施加至所述上部隔膜的所述顶表面的一部分的步骤之后，包括：在被施加了所述粘合剂的所述上部隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵尚镐，郑守宅，权纯宽，崔成元，李鎔骏，李祥雨，黃源弼，金泰鐘，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：