包括位置调整单元的袋形电池密封设备和使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法技术

本发明专利技术涉及一种包括位置调整单元的袋形电池密封设备，以及使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法，在制造袋形电池时，该袋形电池密封设备能够在对由层压片制成的电池壳体的外周施加热量和压力以密封电池壳体的外周期间的密封之前调整电极引线和引线膜的相对位置。。。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括位置调整单元的袋形电池密封设备和使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法


[0001]本申请要求于2020年12月1日提交的韩国专利申请第2020
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0165644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包括位置调整单元的袋形电池密封设备和使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法。更具体地，本专利技术涉及一种包括位置调整单元的袋形电池密封设备以及使用该袋形电池密封设备的袋形电池密封方法，当制造袋形电池时，该袋形电池密封设备能够在对电池壳体的外周施加热量和压力以密封电池壳体的外周期间调整由层压片制成的电池壳体处的引线的位置。

技术介绍

[0003]作为移动装置、电动汽车等的能源的二次电池的需求急剧增加。特别是对具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池的需求很高。
[0004]基于其形状和材料，锂二次电池可分为由金属材料制成的圆柱形二次电池、由金属材料制成的棱柱形二次电池、或由层压片制成的袋形电池。袋形电池具有以下优点：袋形二次电池以高集成度堆叠，由此具有高的单位重量能量密度，制造成本低，并且易于变形。因此，袋形电池被用于各种装置中。
[0005]一般而言，包括外涂层、金属阻挡层和内粘合剂层的层压片成型为用作袋形电池的电池壳体。电极组件与电解液一起被容纳在由层压片形成的容纳部中，并且容纳部被密封，由此制造袋形电池。
[0006]如图1所示，袋形电池配置为使得电极组件20安装在由下袋形部11和上袋形部12构成的电池壳体10的容纳部13中。在电极组件20中，正极接片21和负极接片22以分别被焊接到两个电极引线31和32的状态暴露在电池壳体10的外部。电池壳体10的外周在一对绝缘膜41和一对绝缘膜42分别设置在电极引线31的上部和下部以及电极引线32的上部和下部的状态下密封。
[0007]作为层压片的内粘合剂层被在长度方向上较长的长方体密封工具热熔并按压的结果，电池壳体10的外周被密封。
[0008]图2是常规的袋形电池密封设备1000的侧视图，并且图3是常规的袋形电池密封设备1000的位置调整单元1200的顶视图。
[0009]常规的袋形电池密封设备1000包括：密封块1100，包括上密封块1110和下密封块1120；位置调整单元1200，配置为允许袋形电池50位于其上或其中，位置调整单元配置为调整袋形电池50相对于密封块1100的位置；和输送单元1300，配置为辅助移动整个位置调整单元1200。输送单元1300位于基底1400上。
[0010]在常规的袋形电池密封设备1000中，袋形电池50设置在位置调整单元1200上或中。为了准确地密封袋形电池50，使用位置测量单元1220测量袋形电池50的位置，并且还使用位置测量单元测量袋形电池的位移。位置测量单元1220包括配置为测量袋形电池的水平
位移的尺子1222和配置为测量袋形电池的垂直位移的尺子1224。这里，调整袋形电池50的位置需要调整袋形电池50的电极引线31、32和绝缘膜41、42的x轴、y轴、z轴的位置，优选为袋形电池的电极引线和绝缘膜的x轴和y轴位置，即除上下位置之外的左右位置，由此设置袋形电池相对于密封块1100的位置。
[0011]在图3中，袋形电池50的电池壳体10的斜线部分是待密封的部分。对于左右密封部分，电池壳体10的邻接部分被密封，因此其位置的详细调整不是必需的或者不是很重要。对于电极引线31和32以及绝缘膜41和42所在的上密封部分，取决于位置的密封差异很大。如果密封块中没有凹槽，则无需调整位置。
[0012]如将参照图5描述的，在本专利技术中，在密封块1100的上密封块1110与下密封块1120上设有凹槽，以提高电极引线31和32以及绝缘膜41和42的突出部分的密封性。对应于电极引线31和32以及绝缘膜41和42的第一凹槽1112和1122以及第二凹槽1114和1124设置在密封块1100中。
[0013]调整电极引线31、32和绝缘膜41、42的x轴、y轴、z轴位置，以调整电极引线和绝缘膜相对于第一凹槽1112和1122以及第二凹槽1114和1124的位置。由于空间的限制，在将袋形电池50定位在密封块1100中之后调整袋形电池50的位置并不容易。因此，在单独的位置调整单元1200中执行位置调整，并且整个位置调整单元1200由输送单元1300平移。已经调整了位置的袋形电池50通过输送单元1300位于密封块1100之间。当袋形电池50由输送单元1300传送或由密封块1100密封时，袋形电池50的侧表面和上表面通过固定单元1260固定使得袋形电池50不能移动。图3中所示的固定单元1260例如由配置为固定袋形电池的侧面的侧壁1262、1264和配置为固定袋形电池的上表面的按压构件1266构成。
[0014]常规的袋形电池密封设备1000的问题在于，在调整袋形电池50的位置的工艺期间，不能准确地将袋形电池移动所需的距离，并且也无法准确测量袋形电池的位移。特别地，对于袋形电池的引线，由于其金属材料和厚度，密封总是成为问题。取决于引线的位置和种类，很难获得关于密封强度的准确信息。因此，每当处理条件发生变化时，工人都会基于不准确的标准(例如他们的经验)设定引线的位置及其公差。另外，为了测量，使用尺子1222和1224测量袋形电池的位移。在这种情况下，精度非常低，并且会出现很多误差。
[0015]当使用如根据专利文献1的袋形电池密封设备那样配置为防止电解溶液泄漏现象的阶梯部分的密封设备时，将袋形电池的电极引线设置在准确的位置的必要性更高。专利文献1缺乏对此的详细解决方案。
[0016]专利文献2提到了一种配置为均匀地固定电池单元的按压夹具控制单元，其中控制单元在上下方向上移动，并且能够在所有方向上准确地移动各种尺寸的袋形电池的装置未被公开。
[0017]取决于电极引线31和32以及绝缘膜41和42相对于密封块1100的位置，密封强度会出现很大差异。因为即使由于几微米的位移，密封强度也会发生很大变化，电极引线31、32和绝缘膜41、42必须设置在准确的位置，此外，设定工艺允许的误差范围也很重要。
[0018]密封强度可能取决于层压片的金属阻挡层的金属种类和厚度、层压片的内粘合剂层的厚度和粘合剂成分、电极引线的金属的种类和厚度、绝缘膜的厚度和组成、保持件和密封块的温度而改变。因此，最重要的是选择电极引线31和32以及绝缘膜41和42的适当位置。近年来，由于电池容量的增加，电极组件的厚度以及由此导致的接片的厚度已经增加，因而
对准确密封的需求更大。
[0019]本专利技术是为了解决上述问题而作出的，并且本专利技术是为了准确地检查取决于各种变量有关的缺陷率，并基于电极引线31和32以及绝缘膜41和42的位置获得密封的结果而导出的。
[0020]韩国专利申请公开第2016
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0118931号(2016.10.12)(“专利文献1”)
[0021]韩国专利申请公开第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种袋形电池密封设备，包括：密封块，包括与电极引线的截面的厚度和宽度对应的密封凹槽；和位置调整单元，配置为调整所述电极引线相对于所述密封凹槽的位置。2.根据权利要求1所述的袋形电池密封设备，其中所述位置调整单元包括：1)第一固定单元，配置为固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；第一移动单元，配置为移动整个所述第一固定单元；和第一位置测量单元，配置为测量由于所述第一移动单元引起的位移，2)第二移动单元，配置为定位所述电极引线的水平分隔壁和垂直分隔壁；第二固定单元，配置为在所述电极引线装配到所述第二移动单元的水平分隔壁和垂直分隔壁的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；和第二位置测量单元，配置为测量由于所述第二移动单元引起的位移，或3)第三移动单元，配置为定位具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体的水平分隔壁和垂直分隔壁；第三固定单元，配置为在具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体装配到所述第三移动单元的水平分隔壁和垂直分隔壁的状态下固定具有包括容纳在其中的电极引线的电极组件的袋形电池壳体；和第三位置测量单元，配置为测量由于所述第三移动单元引起的位移。3.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个包括水平移动部分、垂直移动部分和高度移动部分，分别配置为在基于xyz正交坐标的x轴方向、y轴方向以及z轴方向上进行移动，并且所述第一位置测量单元、所述第二位置测量单元和所述第三位置测量单元中的每一个包括水平测量部分、垂直测量部分和高度测量部分，分别配置为测量所述电池壳体固定单元的x轴、y轴和z轴位置的位移。4.根据权利要求3所述的袋形电池密封设备，其中高度是固定的，从而省略了所述高度移动部分和所述高度测量部分。5.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个由控制装置操作，或所述第一移动单元、所述第二移动单元和所述第三移动单元中的每一个的移动通过螺杆旋转来调整。6.根据权利要求2所述的袋形电池密封设备，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李在浩，崔龙洙，金橡薰，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：