二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置的制造方法

文档序号:9361082阅读:614来源:国知局
二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在按规定长度切割电极及分离膜并进行卷绕的二次电池卷绕过程中用于去除在卷绕电池卷的过程中所产生的异物的装置,更详细地,涉及一种为了防止异物在卷出电极及分离膜的过程和切割分离膜的过程中飞散并堆积在装置内而能够吸入并向外部排出飞散异物的二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置。
【背景技术】
[0002]一般来说,锂离子电池虽然与其他电池相比具有很多优点,但由于锂的反应性过大,难以解决稳定性问题,因而未能常用化,而在近来刚开始被常用化。
[0003]锂离子电池的优点如下:第一,由于锂金属比其他任一金属都要轻,因而能量密度非常大;第二,电动势大;第三,由于没有存储效应(memory effect:在充电之前,电池应完全被放电的性质),因而在没有完全放电而处于某种程度充电的状态下也能进行充电;第四,自放电引起的电力损耗非常少。
[0004]由于具有这些优点的锂离子二次电池通过较为迅速地进行阴极的充电反应的锂离子的插层(intercalat1n)反应,能够进行急速充电,并以锂离子的状态存在,因而是具有稳定性的高电压电池,在充电容量大且能够实现小型化方面考虑,主要用于手机或笔记本电脑等便携式电子设备,近来,用于电动车的电池。
[0005]用于电动车的电池的锂离子二次电池以将阳极、阴极活性物质涂敷于金属箔(铝箱(Al foil)或铜箱(Cu foil))的方式制造阳极和阴极,制作以将分离膜(separator)放入两电极之间进行卷绕的方式制成凝胶卷(JELLY ROLL),将制成的凝胶卷插入于圆筒形或角形金属容器,以填充电解液(electrolyte)并进行密封的方式完成。
[0006]像这样,锂离子二次电池的制作工序可分为电极制造工序和组装工序,在此,电极制造工序可区分为搅拌、涂敷、干燥及压接切割(分切),组装工序可分为卷绕、凝胶卷的插入、电解液的注入及封入工序。
[0007]锂离子二次电池的特性根据阳极和阴极的状态、层叠及卷绕方法而不同,本申请人曾通过韩国登录特许公报第10-1359430申请过在如上所述的组装工序中以卷绕制成的上述电极的方式制作凝胶卷的凝胶卷制作系统及凝胶卷制作方法。
[0008]像这样,如凝胶卷制作系统中所述,在包括二次电池的电极卷绕过程的系统中,按卷绕长度利用切割刀片来切割电极及分离膜。
[0009]在此,电极及分离膜的表面被陶瓷涂敷,当上述切割刀片击打涂敷有陶瓷的分离膜并进行切割时,会扬起陶瓷粉。
[0010]对此进行的更为详细的说明如下:在电池卷(凝胶卷)的卷绕过程中,第一次按规定的长度供给电极,之后供给分离膜并完成凝胶卷,而在分离膜的切割过程中,附着于电极的涂敷物及异物会飞散,并且,如上所述,当切割分离膜时,会扬起陶瓷粉,因而在反复进行切割过程的情况下,大量的陶瓷粉会堆积在周边机器、机构部。
[0011]尤其,由于以投入阳极板和阴极板并投入分离膜的方式卷绕凝胶卷的卷绕机的结构,难以向分离膜的后面设置支架,因而在空间上,随着刀片以击打的方式切割分离膜,除了分离膜的陶瓷粉之外的附着于相邻的极板的异物及陶瓷粉也有可能更加严重地飞散。
[0012]因此,机器的动作发生故障,且需要经常拆卸相应部分并进行清扫,从而成为降低生产率的因素。

【发明内容】

[0013]本发明的主要目的在于提供一种二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置,其在以卷绕表面涂敷有陶瓷等额外的物质的二次电池的电极及分离膜的方式制作电池卷的二次电池制作系统中,能够去除电池卷的最终卷绕过程中所产生的异物之外的分离膜切割过程中从电极及分离膜脱离的涂敷物质。
[0014]本发明的另一目的在于提供一种二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置,当卷绕分离膜和按规定的长度被切割而供给的电极,来制作电池卷(凝胶卷)时,去除卷绕过程中飞散的异物,尤其,当对分离膜进行切割作业时,能够去除电极及分离膜的表面的涂敷物质飞散时的涂敷物质,在卷绕部的中央轴的上部设置能够吸入飞散的涂敷物质并向系统的外部排出的吸入单元,来防止在系统内堆积从电极及分离膜脱离的涂敷物质。
[0015]为了实现上述目的,本发明提供一种二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置,
上述二次电池卷绕系统包括:
电极卷绕部,用于按规定的长度卷绕由分离膜和按规定的长度被切割的阳电极、阴电极构成的电极部来制作电池卷并进行排出;
切割部,用于在通过电极卷绕部卷绕的电极部按规定的单位切割分离膜;
其中上述电极卷绕部设置有用于卷绕电极部的卷绕部,在卷绕部的卷绕过程结束之后电极部的分离膜被切割部切割的位置的相邻位置设置有粉末吸入单元,在上述粉末吸入单元的表面上设置有吸入孔,上述吸入孔用于吸入并向外部排出当借助切割部切割电极部时扬起的陶瓷粉及在电池卷的卷绕过程中所产生的异物,在上述粉末吸入单元的内部设置有与吸入孔连接的通路部,在通路部设置有用于连接外部吸入装置的吸入管。
[0016]一种二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置,
上述二次电池卷绕系统包括:
电极卷绕部,用于按规定的长度卷绕电极部来制作电池卷并进行排出;
切割部,用于在通过电极卷绕部卷绕的电极部切割分离膜,来按规定的长度构成电池卷;
其中在上述电极卷绕部中,卷绕部以粉末吸入单元为中心设置,上述卷绕部以卷形态卷绕从电极构成部供给的电极部,粉末吸入单元吸入并向外部排出当借助切割部切割电极部的分离膜时扬起的陶瓷粉及当电池卷卷绕于卷绕部时所产生的异物;
上述粉末吸入单元由设置于旋转板的轴构成,上述粉末吸入单元随着旋转板旋转而旋转,来移动卷绕部的位置,在上述粉末吸入单元的外部面设置用于吸入周边的陶瓷粉及异物的吸入孔,在上述粉末吸入单元的内部设置有与吸入孔连接的通路部,在通路部设置有用于连接外部吸入装置的吸入管。
[0017]在上述粉末吸入单元的外部表面设置有电极引导件,随着卷绕部移动,电极部能够以不与粉末吸入单元的表面相接触的方式移动。
[0018]上述粉末吸入单元的吸入孔沿着电极部的移动位置,在上述粉末吸入单元的表面上沿着轴方向以一列的方式由多个孔形成。
[0019]在上述粉末吸入单元的上部设置有卷绕引导部,上述卷绕弓I导部能够供卷绕部插入并旋转,随着旋转板旋转,上述卷绕引导部使卷绕部移动,上述粉末吸入单元包括卷绕固定单元,当卷绕部旋转时,上述卷绕固定单元固定卷绕引导部,上述旋转板设置有使卷绕部出入的卷绕部出入口,上述卷绕部由通过上述卷绕部出入口出入并以插入于粉末吸入单元的上端设置的卷绕引导部的方式旋转的结构形成;
上述卷绕固定单元能够一边上下移动一边固定卷绕引导部,来使卷绕部旋转,由此进行电极部的卷绕,能够解除卷绕引导部的固定,来通过旋转板的旋转使卷绕引导部旋转移动。
[0020]采用上述方案后,根据本发明上述设计,能够吸入并向外部排出在电池卷卷绕过程中所产生的异物,尤其,当切割分离膜时,附着于电极的陶瓷涂敷物质以及从分离膜脱离的涂敷物质,因而能够解决作为电极及分离膜的涂敷物质的陶瓷粉引起的问题,能够提高生产率,并有利于装备的维护维修。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置的结构立体图;
图2为本发明的结构剖视图;
图3表示电极卷绕后向第二位置移动的状态图;
图4表示分离膜的切割过程图;
图5为分离膜被切割后的电池卷的排出状态图。
【具体实施方式】
[0022]参照图1至图5所示的实施例,对本发明的二次电池卷绕系统的电池卷卷绕过程中的异物去除装置的结构及作用进行的说明如下。
[0023]以接收按规定的长度被切割的阳电极、阴电极,按规定的长度与分离膜一起卷绕并切割分离膜的方式制作电池卷的电池卷卷绕装置包括:电极构成部,构成接收上述按规定的长度被切割的阳电极、阴电极及分离膜并层叠的电极部300,来向电极卷绕部100供给,电极卷绕部100,用于按规定的长度卷绕来自电极构成部的电极部300来制作电池卷并进行排出,以及切割部200,用于切割分离膜,来按规定的单位卷绕通过电极卷绕部100卷绕的电极部300 ;上述电极卷绕部100包括:卷绕部110,以卷形态卷绕从电极构成部供给的电极部300 ;粉末吸入单元120,用于吸入并向外部排出在电池卷的卷绕过程及借助切割部200在电极部300切割分离膜时扬起的陶瓷粉及其他异物。
[0024]本发明的技术特征在于,构成粉末吸入单元,来防止在切割工序中陶瓷粉飞散并落在装置内,上述粉末吸入单元用于吸入在卷绕电极部的过程以及在卷绕电极部的过程中切割分离膜时飞散的陶瓷涂敷粉末及其他异物。
[0025]上述电极卷绕部100包括卷绕部110和粉末吸入单元120,并能够以上述粉末吸入单元120为中心沿着上述粉末吸入单元120的外表面进行定位。
[0026]上述粉末吸入单元120由设置于支撑面板400的上部设置的旋转板410的轴构成,上述粉末吸入单元120随着旋转板410旋转而旋转,在上述粉末吸入单元120的外部面设置用于吸入周边的陶瓷粉的吸入孔121,在上述粉末吸入单元120的内部设置与吸入孔121连接的通路部122,在通路部122设置用于连接外部的吸入装置的吸入管123。
[0027]并且,在上述粉末吸入单元120的上端设置卷绕引导部124,上述卷绕引导部124能够供卷绕部110插入而旋转,随着旋转板410旋转,上述卷绕引导部124使卷绕部110移动,上述粉末吸入单元120包括卷绕固定单元125,当卷绕部110旋转时,上述卷绕固定单元125固定卷绕引导部124。
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