用于制造单元电池的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于制造单元电池的设备，在下隔膜和上隔膜沿纵向连续移动，并且电极分别堆叠在所述下隔膜与所述上隔膜之间和所述上隔膜上的状态下提供的单元电池的制造工艺中，所述设备切割彼此相邻的电极之间的下隔膜和上隔膜，所述设备包括：下块，设置在所述下隔膜下方，在所述下块的顶表面上，在两侧的每一侧形成有突起，凹槽介于突起之间；上块，设置在所述上隔膜上方，以与所述下块垂直对齐，在所述上块的底表面上，在两侧的每一侧形成有突起，凹槽介于突起之间；和电热丝切割器，设置在所述下块的凹槽或所述上块的凹槽的任一个中，以当与每一个隔膜接触时利用热量切割所述隔膜，其中，当所述下块和所述上块按压所述下隔膜和所述上隔膜时，所述电热丝切割器与隔膜接触以切割所述隔膜。触以切割所述隔膜。触以切割所述隔膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造单元电池的方法和设备


[0001]本申请要求于2020年12月23日提交的韩国专利申请第10
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2020
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0182654号的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。
[0002]本专利技术涉及一种用于制造单元电池的方法和设备，更具体地，涉及一种在进行下隔膜与上隔膜之间的接合(密封)的状态下进行切割，或同时进行接合和切割，以防止隔膜被折叠的用于制造单元电池的方法和设备。

技术介绍

[0003]最近，因为与一次电池不同，二次电池是可再充电的，而且小型化和高容量的可能性很高，所以正在进行许多关于二次电池的研究。随着技术发展和移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求也在迅速增加。
[0004]这样的二次电池被配置为使得电极组件嵌入电池壳体(例如，袋、罐等)中。因为正极/隔膜/负极堆叠的结构，安装在电池壳体中的电极组件可重复充电和放电。电极组件以各种方式制造。然而，通常，电极组件可以以在预先制备单元电池4之后堆叠多个单元电池4以制造电极组件的方式来制造。
[0005]也就是说，参照图1A，图1A图解了根据现有技术制造单元电池的状态，在根据现有技术的用于制造单元电池4的方法中，在正极1、上隔膜3a、负极2和下隔膜3b分别呈卷筒状卷起的状态下，正极1、上隔膜3a、负极2和下隔膜3b连续展开以进行供应(然而，正极和负极的堆叠位置可改变)。
[0006]在此，隔膜3(3a、3b)连续供应而没有断开，负极2被供应到上隔膜3a与下隔膜3b之间，正极1被供应到上隔膜3a上。
[0007]在此，隔膜3被连续供应而不被切割。另一方面，以分别被切割器6和7切割成预定尺寸的状态提供正极1和负极2。正极1和负极2成对地垂直堆叠，上隔膜3a介于正极1和负极2之间，并且设置成与彼此相邻的一对正极1和负极2隔开预定距离。
[0008]也就是说，隔膜3连续连接，在隔膜3与负极2和正极1隔开预定距离的状态下，负极2和正极1通过层压装置9。在层压装置9中，施加热量和压力，使得负极2和正极1接合至与隔膜3的接触点。
[0009]在正极1和负极2通过层压装置9之后，在正极1和负极2与隔膜3接合的状态下，在彼此相邻的正极1和正极1之间切割隔膜3以提供各个单元电池。
[0010]也就是说，参照图1B，图1B图解根据现有技术的切割隔膜的切割器的形状，在电极1和2与隔膜3由于热和压力而层压(接合)之后，在彼此相邻的电极之间切割隔膜3以制造各个单元电池4。
[0011]然而，根据现有技术的切割器8具有垂直施加压力以切割隔膜3的结构。因此，当隔膜3a和3b中的任何一个没有被适当地切割时，存在隔膜3a和3b沿施加压力的方向折叠的问题。
[0012]在制造单元电池4之后，因为将多个单元电池4堆叠以制造电极组件，所以发生隔
膜3的折叠，因此，当负极2或正极1的一部分暴露时，电极组件内部发生短路。
[0013]也就是说，参照图1A，即使在通过层压装置9之后，隔膜3与电极1和2彼此接触的点还通过按压辊5。然而，在根据现有技术的结构中，如图1B所示，上隔膜3a和下隔膜3b未接合，而是彼此间隔开，因此在切割期间，存在隔膜折叠的问题。

技术实现思路

[0014]技术问题
[0015]因此，本专利技术的主要目的是提供一种能够防止上隔膜和下隔膜被折叠的用于制造单元电池的方法和设备。
[0016]技术方案
[0017]根据本专利技术的用于实现上述目的一种用于制造单元电池的设备，在下隔膜和上隔膜沿纵向连续移动，并且电极分别堆叠在所述下隔膜与所述上隔膜之间和所述上隔膜上的状态(即，从上到下的顺序堆叠“正极/上隔膜/负极/下隔膜”或“负极/上隔膜/正极/下隔膜”的状态)下提供的单元电池的制造工艺中，所述设备切割(沿隔膜的纵向)彼此相邻的电极(正极和负极)之间的下隔膜和上隔膜，所述设备包括：下块，设置在所述下隔膜下方，在所述下块的顶表面上，在两侧的每一侧形成有突起，凹槽介于突起之间；上块，设置在所述上隔膜上方，以与所述下块垂直对齐，在所述上块的底表面上，在两侧的每一侧形成有突起，凹槽介于突起之间；和电热丝切割器，设置在所述下块的凹槽或所述上块的凹槽的任一个中，以当与每一个隔膜接触时利用热量切割所述隔膜，其中，当所述下块和所述上块按压所述下隔膜和所述上隔膜时，所述电热丝切割器与隔膜接触以切割所述隔膜。
[0018]所述电热丝切割器可包括镍铬合金丝，并且当施加电流时，所述镍铬合金丝可产生电阻热。
[0019]所述电热丝切割器可被加热到200℃至300℃的范围。
[0020]所述上块和所述下块中的每一个可包括被配置为加热所述突起的内置加热器，并且可在所述突起将隔膜按压在一起的点处密封所述隔膜。
[0021]所述下块可通过将具有凹槽和突起并且在面向所述下隔膜的方向上设置的下密封块与设置有内置加热器的下加热块耦接而形成，并且所述上块可通过将具有凹槽和突起并在面向所述上隔膜的方向上设置的上密封块与设置有内置加热器的上加热块耦接而形成。
[0022]所述下加热块和所述上加热块的每一个中的所述内置加热器可包括护套加热器。
[0023]所述下加热块和所述上加热块的每一个中的所述内置加热器可在70℃至110℃的范围内加热所述突起。所述下密封块和所述上密封块的每一个可由金属材料制成。
[0024]此外，本专利技术提供一种用于制造单元电池的方法，在所述单元电池中，电极分别堆叠在下隔膜与上隔膜之间以及所述上隔膜上，所述方法包括：在所述下隔膜和所述上隔膜沿纵向连续移动，并且所述电极分别堆叠在所述下隔膜与所述上隔膜之间以及所述上隔膜上的状态下提供电极和隔膜的工序；和在所述下隔膜和所述上隔膜被上下按压以固定在彼此相邻的电极之间的状态下，通过使用电热丝切割器对所述下隔膜和所述上隔膜施加热量以切割每一个隔膜的工序。
[0025]在所述电热丝切割器对所述下隔膜和所述上隔膜施加热量以切割所述下隔膜和
所述上隔膜的同时或之前，可在所述下隔膜和所述上隔膜被按压和固定的点处进行密封。
[0026]有益效果
[0027]具有上述构造的本专利技术，因为电热丝切割器利用热量熔化并切割隔膜，因此可以最小化物理压力以显著降低隔膜折叠的可能性。
[0028]此外，下块和上块的每一个可具有用于加热突起的内置加热器。因此，当下块和上块按压隔膜时，可以在隔膜被突起按压的点处密封隔膜。因此，因为在下隔膜和上隔膜彼此接合的状态下进行切割，所以可以防止发生隔膜的折叠。
附图说明
[0029]图1A是图解通过根据现有技术的方法制造单元电池的状态的示意图。
[0030]图1B是图解根据现有技术的切割隔膜的切割器的形状的简化侧视图。
[0031]图2是图解根据本专利技术的实施方式的用于制造单元电池的设备的简化视图。
[0032]图3是上密封块的前视图和底视图。
[0033]图4是图解根据本专利技术的实施方式的用于制造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造单元电池的设备，在下隔膜和上隔膜沿纵向连续移动，并且电极分别堆叠在所述下隔膜与所述上隔膜之间和所述上隔膜上的状态下提供的单元电池的制造工艺中，所述设备切割彼此相邻的电极之间的下隔膜和上隔膜，所述设备包括：下块，设置在所述下隔膜下方，在所述下块的顶表面上，在两侧的每一侧形成有突起，凹槽介于突起之间；上块，设置在所述上隔膜上方，以与所述下块垂直对齐，在所述上块的底表面上，在两侧的每一侧形成有突起，凹槽介于突起之间；和电热丝切割器，设置在所述下块的凹槽或所述上块的凹槽的任一个中，以当与每一个隔膜接触时利用热量切割所述隔膜，其中，当所述下块和所述上块按压所述下隔膜和所述上隔膜时，所述电热丝切割器与隔膜接触以切割所述隔膜。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电热丝切割器包括镍铬合金丝，当施加电流时，所述镍铬合金丝产生电阻热。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述电热丝切割器被加热到200℃至300℃的范围。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述上块和所述下块中的每一个包括被配置为加热所述突起的内置加热器，在所述突起将隔膜按压在一起的点处密封所述隔膜。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述下块通过将具有凹槽和突起并且在面向所述下隔膜的方向上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴东赫，李炫辰，金相郁，杨起，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：