本公开内容涉及一种包括清洁辊并且用于清洁制备电池单元的保护膜的设备。
背景技术：
可充电二次电池作为已提议为由使用化石燃料的传统汽油车辆和柴油车辆产生的空气污染问题的解决方案的诸如电动车辆(ev)、混合动力车辆(hev)、插电式混合动力车辆(plug-inhev)等的需要高输出和大容量的设备的电源受到关注。
如上所述，随着应用二次电池的设备的多样化，锂二次电池已多样化以提供适合于这些设备的输出和容量，另外对锂二次电池的小型化也有着强烈需求。
锂二次电池包括电池壳体、以及包含在电池壳体中的电极组件和电解液。根据电池壳体的外部形状，锂二次电池划分成圆柱形电池、棱柱形电池和袋型电池。
电极组件包括正极、负极、以及插置在正极和负极之间的隔膜，多个正极和负极交替地堆叠。
具体地，其中堆叠有多个正极、负极和隔膜的电极组件通过加热和压制而经受使正极、负极和隔膜结合的层压工艺。
在对电极组件进行加热和压制时，为了防止电极组件的外表面被压板损坏，在其中保护膜贴附至电极组件面向压板的部分的状态下进行加热和压制。
具体地，由于保护膜仅用于在加热和压制过程中保护电极组件的外表面，因此在层压工艺之后再次利用该膜可降低生产成本。
然而，已经用于层压工艺的保护膜在加热和压制工艺过程中不可避免地受到微观外来物质的污染。
当被该外来物质污染的保护膜再次贴附至电极组件的外表面并执行层压工艺时，电极组件可能会被外来物质污染。
如果电极组件被外来物质污染，则可能会出现导致电池容量减少的致命问题。
图1是简要示出用于传统层压工艺中使用的保护膜的卷绕设备的示意图。
参照图1，保护膜卷绕设备10包括馈送辊11、引导辊15和卷绕辊17。
更具体地，随着馈送辊11旋转，保护膜12在一个方向上移动，保护膜12通过与馈送辊11的旋转相对应的卷绕辊17的旋转而卷绕在卷绕辊17上。
具体而言，问题在于：由于卷绕在卷绕辊17上的保护膜12在层压工艺过程中被外来物质19污染，因此保护膜12在外来物质污染的状态下卷绕在卷绕辊17上。
因此，迫切需要一种防止电极组件受到污染的技术，其中在层压工艺中使用的保护膜在已去除所有外来物质的清洁状态下重新卷绕，即使该保护膜在使用一次后被再次使用。
技术实现要素：
技术问题
提供本公开内容以解决相关技术的上述问题和过去已认识到的技术问题。
本申请的发明人已经进行了深入研究和各种试验，并且已经证实，当用于保护膜的清洁设备具有特定结构时，残留在保护膜上的外来物质能够被吸附和去除，最终可以防止电池容量的劣化和电池单元缺陷提前，从而获得本公开内容。
技术方案
本公开内容提供了一种用于清洁保护膜的设备，所述保护膜在对电极和隔膜的层压件进行加热和压制以制备用于电池单元的电极组件的层压工艺期间贴附至层压件的外表面，所述设备包括：馈送辊，所述馈送辊配置成提供所述保护膜；至少一个引导辊，所述至少一个引导辊配置成引导从所述馈送辊提供的所述保护膜前进；清洁辊，所述清洁辊位于所述馈送辊与卷绕辊之间并且配置成去除残留在从所述馈送辊提供的所述保护膜上的外来物质；和所述卷绕辊，配置成卷绕已由所述清洁辊从其去除了外来物质的保护膜，其中纳米(nano)薄膜形成在所述清洁辊的外表面上，以吸附和去除残留在保护膜上的所述外来物质。
具体地，馈送辊、引导辊、卷绕辊和清洁辊可定位成使得它们的旋转轴彼此平行。
因此，馈送辊、引导辊、卷绕辊和清洁辊可以在同一方向上并且以同一圆周速度旋转。
具体地，随着卷绕辊旋转，从馈送辊提供的保护膜可通过清洁辊移动至卷绕辊。
换句话说，配置成提供保护膜的馈送辊和配置成卷绕保护膜的卷绕辊可不通过单独的电源而单独地旋转，而是可形成为使得电源仅连接至卷绕辊的旋转轴。
因此，随着卷绕辊旋转以卷绕保护膜，在配置成提供保护膜的馈送辊旋转的同时，保护膜可得到输送。
如上所述，通过使电源仅连接至卷绕辊的旋转轴，从馈送辊提供的保护膜可以在具有预定张力的绷紧状态下得到输送，从而提高清洁辊的外来物质清洁效率。
可进一步包括传感器，所述传感器相对于保护膜的移动方向定位于清洁辊与卷绕辊之间并且配置成检查保护膜上的外来物质是否已去除。
具体而言，传感器可包括：光源部，配置成将透过所述保护膜的光照射到所述保护膜上；和监测器部，配置成感测透过所述保护膜的光。光源部和监测器部可定位成在一直线上并且保护膜介于光源部与监测器部之间，所述传感器可配置为通过监测器部可视地检查保护膜上的外来物质是否已去除。
如上所述，当使用传感器来确认外来物质的去除时，保护膜可由透光材料形成。
此外，从光源部发出的光的强度可根据保护膜的材料进行调节。
监测器部可配置成感测透过保护膜的光，从而操作者可以通过监测器部可视地检查保护膜上的外来物质是否已去除。
具体地，从光源部照射的光不能通过外来物质。因此，当外来物质尚未被清洁辊去除时，外来物质可在监测器部中被看到为阴影或点。
此外，当大量的外来物质未去除时，从监测器部观看到保护膜的亮度会显著降低。因此，当保护膜的亮度低于预定亮度或当看到许多阴影或点时，操作者可停止保护膜的移动。
另外，传感器可进一步包括光强度感测部，配置成测量透过保护膜的光的光强度；当由光强度感测部测量到的光强度小于预定值时，可停止卷绕辊和馈送辊的操作。
如上所述，除了操作者在监测器部上看到的以外，传感器可包括光强度感测部，通过利用从光源部发出的光不穿过外来物质的特性，自动测量透过保护膜的光的光强度。
具体地，用于通过光强度感测部来调整卷绕辊和馈送辊的操作的光强度的参考值可以根据操作者的选择来调节。
当由光强度感测部测量到的光强度小于预定值时，停止卷绕辊和馈送辊的操作，这意味着在保护膜上还有外来物质未去除，因此需要去除外来物质。
在一个具体示例中，清洁辊可形成为在保护膜的移动方向及其相反方向上是可移动的，当通过传感器确认外来物质尚未去除时，清洁辊可在保护膜的移动方向及其相反方向上移动，可去除保护膜上的外来物质。
在停止卷绕辊和馈送辊的操作的状态下，也就是说，在保护膜的移动停止的状态下，仅清洁辊可在保护膜的移动方向上旋转和移动以去除尚未被清洁辊去除的外来物质。
如上所述，随着清洁辊旋转和移动，可去除残留在保护膜上的外来物质，清洁辊可通过来回移动而移动回原位。
具体地，形成在清洁辊的外表面上的纳米薄膜可形成为使得具有0.5μm或更小的粒径的颗粒被吸附。
为了去除具有2μm或更大的粒径的外来物质，可进一步包括空气压缩机，以在保护膜的两侧上喷射空气并去除大颗粒的外来物质。
具体而言，保护膜的移动方向可被引导辊改变为垂直的，并且通过改变保护膜的移动方向，当保护膜的移动方向改变时，可自然地去除大颗粒的外来物质。
此外，根据制造商的选择，引导辊可以是多个引导辊，并且可以形成保护膜的移动方向是向上垂直方向或向下垂直方向的分段。
在另一具体示例中，电源可分别连接至配置成提供保护膜的馈送辊和配置为卷绕保护膜的卷绕辊。
具体地，连接至馈送辊的电源可形成为使馈送辊在与卷绕辊的旋转方向相反的方向上旋转，当馈送辊反转时，保护膜可再次输送至馈送辊。
具体而言，当传感器确认外来物质尚未去除时，保护膜可随卷绕辊旋转而移动至卷绕辊，然后卷绕在卷绕辊上的保护膜可随馈送辊反向旋转而解卷绕以移动到馈送辊。
由此，通过将电源分别连接至卷绕辊和馈送辊，保护膜可在两个方向上移动，从而可以使其中保护膜上的外来物质尚未去除的部分可以重复地通过清洁辊。
在另一具体示例中，清洁辊可包括第一清洁辊和第二清洁辊；第一清洁辊和第二清洁辊的纳米薄膜可形成为吸附具有不同尺寸的外来颗粒，第一清洁辊可形成为比第二清洁辊吸附更大的外来颗粒；并且第一清洁辊和第二清洁辊可基于保护膜从馈送辊至卷绕辊的移动方向按顺序布置。
具体地，形成在第一清洁辊上的纳米薄膜可形成为使得具有1μm至2μm的粒径的颗粒被吸附，形成在第二清洁辊上的纳米薄膜可形成为使得具有小于0.5μm的粒径的颗粒被吸附。
如上所述，通过提供多个清洁辊和使由每个清洁辊吸附的外来颗粒的尺寸不同，可以提高残留在保护膜上的外来物质的去除效率，清洁辊的数量和所吸附的外来颗粒的尺寸可根据制造商的选择而改变。
清洁辊可包括一对辊，该一对辊可以在沿与介于该一对辊之间的保护膜垂直的方向的直线上形成。当保护膜穿过该一对辊时，可去除残留在保护膜两侧上的外来物质。因此，通过清洁保护膜的两侧，最终，可以提高电极组件的生产率。
有益效果
如上所述，根据本发明的用于清洁保护膜的设备包括在其外表面上具有纳米薄膜的清洁辊，从而有效地去除在层压工艺中被污染的保护膜上的外来物质。因此，保护膜可再次使用，并且降低了生产成本。
此外，除清洁辊之外，通过设置配置成检查残留在保护膜上的外来物质的传感器，可以利用传感器检查外来物质是否已被清洁辊去除，最终，可以预先防止生产率降低和电池单元缺陷。
附图说明
图1是简要示出用于传统层压工艺中使用的保护膜的卷绕设备的示意图。
图2是简要示出根据本公开内容的一示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
图3是简要示出根据本公开内容的另一示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
图4是简要示出使保护膜在其处于图3中的状态下停止移动，然后随着清洁辊移动而去除保护膜上的外来物质的工序的示意图。
图5是简要示出根据本公开内容的另一示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
图6是简要示出根据本公开内容的另一示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本公开内容的实施方式。然而，本文提供的描述是为了更好地理解本公开内容，且本公开内容的范围并不限于此。
图2是简要示出根据本公开内容的一个示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
参照图2，用于保护膜的清洁设备100可包括空气压缩机120、馈送辊(未示出)、清洁辊140、卷绕辊160、支撑框架130、以及传感器151和153。
当保护膜110移动时，空气压缩机120可以根据卷绕辊160的旋转向保护膜110强烈地喷射空气，使得可初步去除保护膜110上残留的外来物质112。
具体地，保护膜110可形成为在支撑框架130上移动，清洁辊140可旋转地固定至支撑框架130的上部。
传感器151和153可定位在清洁辊140与卷绕辊160之间，传感器可包括光源部151和监测器部153。
具体地，传感器的光源部151可朝向保护膜110照射透过保护膜110的光，并且监测器部153可感测透过保护膜110的光。
此外，为了感测透过保护膜110的光，监测器部153可定位成在沿面向光源部151的方向的直线上，并且保护膜110介于监测器部153与光源部151之间。
具体地，监测器部153可形成为使得操作者能够可视地检查透过保护膜110的光，并且可由操作者来控制卷绕辊160的操作。
因此，当操作者通过监测器部153确定保护膜110上的外来物质尚未被清洁辊去除时，操作者可停止卷绕辊160的旋转以去除保护膜110上的外来物质。
传感器可进一步包括光强度感测部(未示出)，用于测量透过保护膜110的光的光强度。
具体地，光强度感测部可利用以下原理来感测光强度：当大量的外来物质112的颗粒残留在保护膜110上时，从光源部151发出的光透过保护膜151的透射率降低，光强度下降。
具体而言，当光强度低于预定值时，可通过测量透过保护膜110的光的光强度的光强度感测部而自动停止卷绕辊160的旋转，从而可以提高保护膜110的清洁工序的效率。
图3是简要示出根据本公开内容的另一示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
参照图3，用于保护膜的清洁设备200包括馈送辊221、引导辊225和227、在其外表面上形成有纳米薄膜242的清洁辊240、卷绕辊260、支撑框架230、以及传感器251和253。
图3的馈送辊221可具有使保护膜210从一侧提供而无需卷绕保护膜210的类型，但并不限于此，保护膜210可卷绕在馈送辊221上。
馈送辊221的下侧可连接至引导辊225和227，以便将保护膜210的移动方向改变为垂直的。
由于如上所述形成引导辊225和227，因此可以改变保护膜210的移动方向。在改变保护膜210的移动方向的同时，可以自然地去除大颗粒的外来物质。
为了使保护膜210沿支撑框架230的上表面移动，保护膜210的移动方向必须再次朝向支撑框架230改变，由此可形成引导辊227。
图4是简要示出使保护膜在其处于图3中的状态下停止移动，然后随着清洁辊移动而去除保护膜上的外来物质的工序的示意图。
参照图3和图4，当操作者通过监测器部253确认保护膜210上的外来物质尚未被清洁辊240去除并且停止卷绕辊260的旋转时，残留在保护膜210上的外来物质可以被清洁辊240的纳米薄膜242吸附而去除。
具体地，馈送辊221或卷绕辊260在与卷绕辊260卷绕保护膜210的方向(即保护膜210的原始移动方向)相反的方向上可以不旋转。馈送辊221和卷绕辊260的旋转可以停止，并且只有清洁辊240可以往复旋转，从而可以吸附残留在保护膜210上的外来物质。
图3示出了清洁辊240处于其常规位置，图4示出了清洁辊240沿保护膜210的上表面旋转和移动，并且清洁辊240再次移动至图3中所示的常规位置。
清洁辊240往复旋转和移动的次数根据操作者的选择或外来物质的去除状态可自由地控制。
图5是简要示出根据本公开内容的另一示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
参照图5，除清洁辊340之外，用于保护膜的清洁设备300按照与上述实施方式相同的方式构造。
多个清洁辊340可固定至支撑框架330，并且清洁辊340在固定状态下旋转时，外来物质可被清洁辊341和342的外表面上的纳米薄膜吸附。
具体地，在清洁辊341和342上形成不同的纳米薄膜，从而吸附具有不同尺寸的外来物质。
具体地，第一清洁辊341和第二清洁辊342相对于保护膜310从馈送辊321至卷绕辊360移动的移动方向按顺序设置。
具体而言，吸附在第一清洁辊341的纳米薄膜上的外来物质的尺寸可大于吸附在第二清洁辊342的纳米薄膜上的外来物质的尺寸。
如上所述，通过提供具有用于吸附不同尺寸的外来物质的纳米薄膜的第一清洁辊341和第二清洁辊342，粗颗粒和大颗粒首先被第一清洁辊341吸附，较小的颗粒被第二清洁辊342吸附，从而提高清洁效率。
图6是简要示出根据本公开内容的另一示例性实施方式的使用保护膜清洁设备来清洁保护膜的工序的示意图。
参照图6，清洁辊440可以在沿与介于清洁辊440之间的保护膜410垂直的方向的直线上形成。当保护膜410在一对辊440之间通过时，可去除残留在保护膜410的两个表面上的外来物质。
由于使用一对清洁辊来去除残留在保护膜410的两个表面上的外来物质，因此可以缩短保护膜410的清洁工序所需的时间。
本领域的技术人员应当理解的是，在不背离本公开内容的精神和范围的情况下可做出各种修改。