包括同时施加热量和压力的步骤的电极组件制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电极组件制造方法，包括：堆叠电极和隔膜，以形成电极堆叠体的步骤；和在加热电极堆叠体的同时层压电极堆叠体的步骤，从而制造电极与隔膜之间的结合力增加的电极组件并且同时防止对电极组件的损坏。极组件并且同时防止对电极组件的损坏。极组件并且同时防止对电极组件的损坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括同时施加热量和压力的步骤的电极组件制造方法


[0001]本申请要求于2019年10月25日提交的韩国专利申请第2019
‑
0133419号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
[0002]本专利技术涉及一种电极组件制造方法，更具体地，涉及一种在制造电极组件时将电极和隔膜彼此层压的步骤中，同时施加热量和压力的电极组件制造方法。

技术介绍

[0003]能够重复充电和放电并且具有高能量密度的锂二次电池作为具有环境友好特性的新能源已经引起关注，因为锂二次电池能够显著减少化石燃料的使用并且不会由于能量的使用而产生副产物。
[0004]锂二次电池包括具有正极、负极和隔膜的电极组件。电极组件分为：其中正极和负极在之间插置有隔膜的状态下卷绕成圆形的果冻卷型电极组件；其中正极、隔膜和负极顺序堆叠的堆叠型电极组件；或者作为上述电极组件的组合的堆叠/折叠型或层压/堆叠型电极组件。
[0005]为了制造电极组件，执行堆叠电极和隔膜并且将电极和隔膜彼此粘附的层压工序。常规地，分开执行层压工序和加热工序。
[0006]与此相关，图1示出常规的电极组件制造工序的透视图。
[0007]参照图1，示出了制造由单个电极和单个隔膜构成的单电池的工序。将从电极卷20分离然后被切割的电极21设置在从隔膜卷10分离的隔膜片11上。在这种状态下，电极和隔膜片移动到加热区30，在加热区30中执行将隔膜片的热塑性材料和电极的热塑性材料熔融的工序。随后，处于堆叠状态的隔膜片11和电极21在经过使用压辊40的按压区的同时被层压，由此电极和隔膜片彼此粘附。在电极粘附至隔膜片的状态下切割隔膜片，由此完成电极组件51。
[0008]然而，在如上所述加热区和按压区彼此分开的情况下，存在必须提供单独的空间的问题，并且存在由于按压区缩短，所以施加较高压力，因而电极组件被损坏的问题。
[0009]与此相关，专利文献1公开了一种电极组件制造方法，其中该电极组件制造方法在将单元电池设置在隔膜片上的工序之前包括通过电晕放电使隔膜片的表面活化的表面处理工序，以便增加隔膜片与单元电池之间的粘附力。
[0010]专利文献2公开了一种制造二次电池的层压设备，该层压设备配置为对具有其中正极和负极在它们之间插置有隔膜的状态下顺序堆叠的结构的电极组件施加热量，以便层压电极组件，其中该层压设备包括：配置为给电极组件提供热量的加热单元；保护带，保护带设置在其上沿长度方向顺序布置有电极组件的幅材上方和下方，保护带配置为将从加热单元提供的热量传递至幅材；和一对压辊，一对压辊设置为对被加热单元加热的幅材传递粘附力。
[0011]在专利文献2中，应用可通过表面涂布和清洁单元而重复使用的保护带，从而可去除在层压工序中用于保护电极组件的被消耗的保护膜，因此可降低制造成本，这是其目的。
然而，该专利文献未公开增加电极与隔膜之间的粘附力的技术。
[0012]专利文献3公开了一种用于二次电池的层压设备，包括对齐装置和层压器，对齐装置包括：对齐构件，对齐构件配置为对齐电极和隔膜并且同时配置为将电极和隔膜初次粘附，以便防止电极的倾斜；和传送构件，传送构件配置为传送被初次粘附的电极和隔膜，层压器配置为将由传送构件传送的被初次粘附的电极和隔膜二次粘附，以便将电极和隔膜彼此层压。该专利文献公开了防止电极倾斜，以便防止制造出有缺陷的电极组件的技术。
[0013]由此可见，上述现有技术文献未提出简化电极组件制造工序、增加电极与隔膜之间的粘附力、以及将对电极组件的损坏最小化的方法。因此，对解决这些问题存在高度需求。
[0014](现有技术文献)
[0015](专利文献1)韩国授权专利公开第1361675号(2014.02.05)
[0016](专利文献2)韩国专利申请公开第2018
‑
0023185号(2018.03.07)
[0017](专利文献3)韩国专利申请公开第2019
‑
0056812号(2019.05.27)

技术实现思路

[0018]技术问题
[0019]鉴于上述问题而提出了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种通过将加热区和按压区集成，能够在简化电极组件制造工序的同时将对电极组件的损坏最小化的电极组件制造方法。
[0020]技术方案
[0021]为了实现上述目的，根据本专利技术的电极组件制造方法包括：步骤(a)，堆叠电极和隔膜，以形成电极堆叠体；和步骤(b)，在加热所述电极堆叠体的同时层压所述电极堆叠体。
[0022]步骤(b)可包括：使用由成对的上辊和下辊组成的加热辊(heating roller)对所述电极堆叠体施加压力和热量，以将所述电极和所述隔膜彼此层压的工序。
[0023]可设置有一对或更多对所述加热辊。
[0024]所述加热辊的温度可以是能够调节的。
[0025]此外，施加至各对加热辊的按压力的大小可设定为彼此不同。
[0026]所述加热辊可包括配置为使所述电极堆叠体首先经过的第一加热辊到从所述第一加热辊起依次设置的第n(n是2至20之间的整数)加热辊，按压力可按照所述第一加热辊到所述第n加热辊的顺序逐渐增加。
[0027]各对加热辊的旋转速度可以是能够调节的。
[0028]可在所述电极堆叠体被间接加热的加热区(Heating zone)中执行步骤(b)。
[0029]此外，所述加热辊可在由于所述加热区的间接加热而被加热的状态下直接加热所述电极堆叠体的同时层压所述电极堆叠体。
[0030]所述电极组件制造方法可进一步包括在步骤(b)之后冷碾压所述电极堆叠体的步骤(c)。
[0031]此外，在步骤(c)中可包括至少两对冷却辊，每对冷却辊由上辊和下辊组成。
[0032]所述电极组件可以是由单个电极和单个隔膜构成的单个电池(single cell)、在正极与负极之间插置有隔膜的单电池(mono cell)、或在设置为使得相邻的电极具有不同
极性的三个电极之间分别插置有两个隔膜的双电池(bi
‑
cell)。
[0033]在一具体示例中，可重复执行两次或更多次步骤(b)。
[0034]此外，本专利技术提供了一种通过所述电极组件制造方法制造的电极组件和包括该电极组件的二次电池。
附图说明
[0035]图1是示意性地示出常规的电极组件制造工序的透视图。
[0036]图2是示意性地示出根据本专利技术的电极组件制造工序的透视图。
[0037]图3是示出图2的电极组件制造工序的一部分的平面图。
[0038]图4是示出实验例的结果的图表。
具体实施方式
[0039]现在，将参照附图详细描述本专利技术的优选实施方式，使得本专利技术所属领域的普通技术人员能够容易实施本专利技术的优选实施方式。然而，在详细描述本专利技术的优选实施方式的工作原理中，当本文中并入的已知功能和构造的详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电极组件制造方法，包括：步骤(a)，堆叠电极和隔膜，以形成电极堆叠体；和步骤(b)，在加热所述电极堆叠体的同时层压所述电极堆叠体。2.根据权利要求1所述的电极组件制造方法，其中步骤(b)包括：使用由成对的上辊和下辊组成的加热辊(heating roller)对所述电极堆叠体施加压力和热量，以将所述电极和所述隔膜彼此层压的工序。3.根据权利要求2所述的电极组件制造方法，其中设置有一对或更多对所述加热辊。4.根据权利要求2所述的电极组件制造方法，其中所述加热辊的温度是能够调节的。5.根据权利要求3所述的电极组件制造方法，其中施加至各对加热辊的按压力的大小设定为彼此不同。6.根据权利要求3所述的电极组件制造方法，其中：所述加热辊包括配置为使所述电极堆叠体首先经过的第一加热辊到从所述第一加热辊起依次设置的第n(n是2和20之间的整数)加热辊，按压力按照所述第一加热辊到所述第n加热辊的顺序逐渐增加。7.根据权利要求3所述的电极组件制造方法，其中各对加热辊的旋转速度是能够调节的。8.根据权利要求2所述的电极组件制造方法，其中在所述电极堆叠体被间接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秉揆，郑守宅，权纯宽，申铉京，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：