单元电池以及制造该单元电池的方法和设备与流程

1.本技术要求于2019年12月10日提交的韩国专利申请第10
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2019
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0164069号和于2020年11月13日提交的韩国专利申请第10
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2020
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0151975号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体结合在此。
2.本发明涉及一种单元电池以及制造该单元电池的方法和设备，更具体地，涉及这样一种单元电池以及制造该单元电池的方法和设备，在该单元电池中，与根据相关技术的使用热量和压力的层压方法不同，使用粘合剂将电极(负极、正极)结合至隔膜，从而防止电极和隔膜移动。


背景技术：

3.与一次电池不同，二次电池是可再充电的，而且紧凑尺寸和高容量的可能性也较高。因而，近来正在对二次电池进行诸多研究。随着技术发展和对移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求正迅速增加。
4.这种二次电池配置为电极组件被容纳在电池壳体(袋、罐等)中。安装在电池壳体的内部的电极组件由于其中堆叠有正极/隔膜/负极的结构而可重复充电和放电。电极组件以各种方法制造，但通常使用这样的方法，即，预先制造单元电池4，然后将多个单元电池4堆叠以制造电极组件。
5.就是说，参照图1，其示意性地图解了其中通过根据相关技术的方法制造单元电池的状态，根据相关技术的制造单元电池4的方法配置为，卷绕成卷形并且自上侧起按以下顺序堆放的正极1、位于相对上部位置的隔膜3、负极2和位于相对下部位置的隔膜3被连续地展开和提供。
6.在此，隔膜3在不断开的情况下被连续提供，在隔膜3之间提供负极2，并且在上部的隔膜3上方提供正极1。被切割成预定尺寸的这些电极以恒定间隔输入。在此，控制输入定时，使得负极2和正极1彼此对应地垂直堆叠。因而，隔膜3连续地连接，但负极2和正极1在与相邻负极2和相邻正极1间隔开特定距离的同时连续地通过层压装置。
7.在通过层压装置时，正极1、隔膜3和负极2之间的空间被压辊5加热和按压。就是说，通过加热和按压进行层压(结合)，然后切割隔膜3，由此制造出单个的单元电池4。
8.然而，在上述根据相关技术的方法中，电极(正极和负极)在被加热和按压时可能从原始的正确位置移开或损坏。此外，当加热不均匀时，电极1和2与隔膜3之间的粘附力会变得不规则。


技术实现要素：

9.技术问题
10.因而，本发明的主要目的是提供一种可解决在相关技术的层压工序中出现的问题的制造单元电池的方法和设备以及通过上述方法和设备制造的单元电池。
11.技术方案
12.为了实现上述目的，本发明提供了一种其中通过粘合剂将电极结合(层压)至隔膜的制造单元电池的方法和设备；以及可通过上述方法和设备制造的单元电池。
13.根据本发明的制造其中交替堆叠有特定数量的隔膜和电极的单元电池的方法包括：粘合剂施加步骤，连续地提供位于相对下部位置的下部隔膜和位于相对上部位置的上部隔膜，并且将粘合剂施加至所述下部隔膜和所述上部隔膜中的至少一个隔膜的表面；电极输入步骤，将电极(正极和负极中的一个)输入到所述下部隔膜上；和堆叠步骤，将所述电极放置并堆叠在所述下部隔膜与所述上部隔膜之间，其中施加在所述隔膜上的粘合剂使所述电极结合至所述隔膜或使另一个隔膜结合至所述隔膜，从而防止所述电极移动。
14.在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至除要堆叠所述电极的区域之外的区域，并且之间具有所述电极的隔膜彼此结合。
15.在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要堆叠所述电极的区域，并且所述电极与所述上部隔膜和所述下部隔膜之一可在它们的接触表面的至少一部分上彼此结合。
16.此外，所述电极(正极和负极)具有矩形形状，所述矩形形状具有相对较短的两个短边和相对较长的两个长边。
17.在此，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要放置所述电极的短边的区域。或者，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要放置连接所述电极的短边和长边的四个顶点的所有区域。或者，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂施加至要放置所述电极的短边和长边的所有区域。
18.此外，在所述粘合剂施加步骤中，可将所述粘合剂进一步施加至与所述电极的长边平行并且具有分别与短边连接的两端的区域。
19.此外，所述方法可进一步包括辊通过步骤，所述辊通过步骤使彼此堆叠的所述下部隔膜、所述上部隔膜和所述电极在彼此面对的压辊之间通过，从而按压所述下部隔膜、所述上部隔膜和所述电极。
20.此外，在所述粘合剂施加步骤中，可以以其中所述粘合剂与压缩空气一起以小颗粒的形式喷射的方式以雾(mist)的形式施加所述粘合剂，或者可以以通过储存所述粘合剂的压力室的体积变化来吐出所述粘合剂的方式施加所述粘合剂。
21.在所述粘合剂施加步骤之后，可通过切割工序提供其中特定数量的所述上部隔膜、所述下部隔膜和所述电极交替堆叠的单个的单元电池。
22.本发明提供了根据另一实施方式的制造单元电池的方法。根据该实施方式的制造单元电池的方法包括：在长度方向上连续地传送和提供位于相对下部位置的下部隔膜的步骤；将位于所述下部隔膜的一侧且被切割成预定尺寸的负极和正极中的一电极安装在所述下部隔膜上的步骤；连续地传送和提供位于相对上部位置的上部隔膜的步骤；和将粘合剂施加至所述上部隔膜的一个表面的一部分的步骤，其中在与所述下部隔膜的行进方向垂直的方向上从上侧提供所述上部隔膜，并且所述上部隔膜在被施加所述粘合剂时水平地传送，使得从上侧垂直地施加所述粘合剂，并且其中将所述上部隔膜堆叠在所述电极上，使得被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述一个表面被放置在所述电极的顶表面上。
23.所述上部隔膜沿着按压所述下部隔膜和所述电极的压辊以及设置在所述压辊上方的引导辊进行传送，并且所述上部隔膜的两个表面被反转。当所述上部隔膜的所述一个
表面在沿着所述引导辊传送的同时被水平铺放时，将所述粘合剂施加至所述一个表面上，并且所述上部隔膜被输入至所述压辊与所述电极之间，使得被施加了所述粘合剂的所述一个表面覆盖所述电极的所述顶表面。
24.在将所述上部隔膜堆叠在所述电极上之后，所述方法进一步包括将粘合剂进一步施加至所述上部隔膜的顶表面的一部分的步骤。在将所述粘合剂进一步施加至所述上部隔膜的所述顶表面的一部分的步骤之后，所述方法包括：在被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述顶表面上进一步安装电极的步骤，其中安装在所述上部隔膜的所述顶表面上的所述电极具有与堆叠在所述上部隔膜与所述下部隔膜之间的所述电极不同的极性。
25.所述方法可包括：使从下侧到上侧按以下顺序堆叠的下部隔膜、电极、上部隔膜和电极在一对辅助压辊之间通过，从而按压下部隔膜、电极、上部隔膜和电极的步骤。
26.根据本发明的制造单元电池的设备包括：下部卷轴，位于相对下部位置的下部隔膜从所述下部卷轴展开；第一喷嘴，所述第一喷嘴配置为将粘合剂施加至展开的所述下部隔膜的顶表面；上部卷轴，位于相对上部位置的上部隔膜从所述上部卷轴展开；第二喷嘴，所述第二喷嘴配置为将粘合剂施加至展开的所述上部隔膜的一个表面；引导辊，所述引导辊配置为改变所述上部隔膜的传送方向，使得从所述上部卷轴展开的所述上部隔膜在所述第二喷嘴下方水平地通过；和压辊，所述压辊配置为将所述上部隔膜输入到电极上，使得被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述一个表面在通过所述引导辊之后面向下方并且结合至安装在所述下部隔膜的所述顶表面上的所述电极的顶表面。
27.所述设备可包括：第一夹具，所述第一夹具配置为将所述电极安装在被施加了所述粘合剂的所述下部隔膜的所述顶表面上；和第一视觉部，所述第一视觉部设置在所述电极上方，并且在所述电极结合至所述下部隔膜之前拍摄通过所述第一夹具安装所述电极的位置的图像。
28.所述压辊设置在通过将所述下部隔膜、所述电极、所述上部隔膜按此顺序堆叠而形成的第一堆叠体的两侧中的每一侧，并且在旋转的同时按压所述第一堆叠体。
29.所述压辊与所述引导辊彼此间隔开特定距离，并且当所述上部隔膜在所述压辊与所述引导辊之间传送时，所述上部隔膜保持水平。
30.所述上部隔膜进行堆叠，使得被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述表面通过所述压辊被设置成底表面，从而与所述电极接触，并且所述设备进一步包括第三喷嘴，所述第三喷嘴配置为在所述上部隔膜堆叠在所述电极上之后将所述粘合剂施加至所述上部隔膜的顶表面。
31.所述设备包括：第二夹具，所述第二夹具配置为将具有与堆叠在所述上部隔膜下方的所述电极不同的极性的电极安装在被施加了所述粘合剂的所述上部隔膜的所述顶表面上。
32.所述设备可包括：辅助压辊，所述辅助压辊设置在通过从下侧起将下部隔膜、电极、上部隔膜和电极按此顺序堆叠而形成的第二堆叠体的两侧中的每一侧，并且在旋转的同时按压所述第二堆叠体。
33.所述设备可包括：第二视觉部，在所述电极安装到所述上部隔膜上之前，所述第二视觉部拍摄通过所述第二夹具安装所述电极的位置的图像。
34.此外，在该实施方式中，所述第一喷嘴、所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的每一个包
括多个凸嘴(nipple)，所述多个凸嘴具有施加所述粘合剂的端部，并且所述第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴的每一个的所述凸嘴彼此分隔开，使得设置在外侧的凸嘴在电极的边缘附近施加粘合剂，并且设置在上述凸嘴之间的凸嘴在电极的中央附近施加粘合剂。
35.可单独控制从所述第一喷嘴、所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的每一个的凸嘴喷射的粘合剂的喷射速度和喷射量。
36.此外，本发明提供了一种通过上述制造方法和制造设备制造的单元电池。
37.根据本发明的其中交替堆叠有特定数量的隔膜和电极的单元电池是通过从下侧到上侧将下部隔膜、负极和正极中的一电极、上部隔膜、以及负极和正极中的另一电极按此顺序堆叠来制造的，其中粘合剂被施加至电极和隔膜彼此接触的接触表面，并且电极和隔膜被结合。
38.所述粘合剂是以彼此间隔开的多个点，沿特定方向形成多个行的方式施加的。
39.特定行中的被施加粘合剂的点之间的间隙小于另一行中的被施加粘合剂的点之间的间隙。
40.所述特定行中的被施加粘合剂的所述点的面积大于所述另一行中的被施加粘合剂的所述点的面积。
41.有益效果
42.在具有上述技术特征的根据本发明的制造电极组件的方法中，因为当层压电极和隔膜时，可不施加热量和压力、或者可施加比相关技术弱得多的热量和压力，所以可防止隔膜与电极之间的扭曲，并且可防止电极和隔膜的变形、对它们的损坏等。
43.在本发明中，根据粘合剂的施加位置，隔膜彼此结合，或者隔膜结合至电极，从而可固定电极。就是说，根据电极的诸如尺寸和厚度之类的特性，粘合剂被施加至安装电极的区域，因而隔膜可直接固定电极并且防止电极移动，或者堆叠在电极两侧的隔膜彼此结合，从而可防止电极移动。
44.此外，由于在本发明的制造方法中，仅对诸如电极的角部之类的非常小的区域部分地施加粘合剂，所以当将该方法额外应用于施加热量和压力的相关技术的层压工序时，可在进行层压工序之前临时固定电极的位置。
45.在本发明中，粘合剂以小颗粒的形式喷射并因而可分散和浸渍在隔膜表面上的涂覆层中。
46.此外，由于可通过视觉部和夹具输入电极(正极、负极)，所以与其中控制切割器的切割速度的方法相比，可将电极输入并安装至更准确的位置。
47.此外，由于在根据本发明的单元电池的特定区域中可控制施加量，所以可根据单元电池的用途以及隔膜和电极的特性提供最佳结合状态。
附图说明
48.图1是示意性地图解通过根据相关技术的方法制造单元电池的状态的示图。
49.图2是示意性地图解通过根据本发明第一实施方式的制造方法进行制造的状态的示图。
50.图3是示意性地图解以雾的形式喷射粘合剂的状态的示图。
51.图4是示意性地图解以液滴的形式喷射粘合剂的状态的示图。
52.图5是图解粘合剂浸渍到隔膜的涂覆层的表面中的状态的示图。
53.图6是图解对于电极来说可被施加粘合剂的位置(a)至(f)的示图。
54.图7是示意性地图解利用根据第三实施方式的制造设备，通过根据本发明第二实施方式的制造方法制造单元电池的状态的示图。
55.图8是示意性地图解从侧面观看图7的状态时的状态的示图。
56.图9是示意性地图解从上到下观看图7的状态时的状态的示图。
57.图10是示出在下部隔膜上堆叠负极之前，通过第一喷嘴被施加粘合剂的点a的示图。
58.图11是示出在负极上堆叠上部隔膜之后(在上部隔膜30b堆叠在负极上的状态下)，通过第一喷嘴和第二喷嘴被施加粘合剂的点的示图。
59.图12是示出在堆叠于负极上的上部隔膜的顶表面上堆叠正极之前，通过第三喷嘴被施加粘合剂的点的示图。
60.图13是示出在根据本发明的单元电池中被施加粘合剂的点的示图。
具体实施方式
61.下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施方式，使得本领域技术人员能够容易地实施本发明。然而，本发明可以以各种不同的形式修改，不限于在此描述的示例性实施方式。
62.将省略与描述无关的部分，以清楚地描述本发明，并且在整个申请中相同或相似的元件将由相同的参考标号表示。
63.此外，在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限制性地解释为普通含义或基于词典的含义，而是应基于发明人能够适当定义术语的概念从而以最佳方式描述和解释他或她的发明的原则来解释为符合本发明的范围的含义和概念。
64.本发明涉及一种制造其中交替堆叠有特定数量的隔膜30和电极(正极10和负极20)的单元电池的方法。下文中，将参照附图更详细地描述本发明。
65.第一实施方式
66.图2是示意性地图解通过根据本发明第一实施方式的制造方法进行制造的状态的示图，图3是示意性地图解以雾的形式喷射粘合剂的状态的示图，图4是示意性地图解以液滴的形式喷射粘合剂的状态的示图。此外，图5是图解粘合剂浸渍到隔膜的涂覆层的表面中的状态的示图，图6是图解对于电极来说可被施加粘合剂的位置(a)至(f)的示图。
67.在该实施方式中提供的制造单元电池的方法包括：粘合剂施加步骤、电极输入步骤和堆叠步骤。此外，单元电池具有其中特定数量的负极20、隔膜30和正极10重复堆叠的结构。
68.首先，在电极输入步骤中，卷绕成卷形的隔膜(即，下部隔膜30a和上部隔膜30b)从两个位置单独展开并且连续地提供。此外，在隔膜30a和30b之间或者在设置于上部位置的上部隔膜30b的顶表面上，输入并堆叠由切割器60a和60b切割成适当尺寸的电极(正极或负极)。
69.就是说，根据电极的输入顺序和输入位置，该实施方式提供的单元电池可具有其中从上侧起正极10/上部隔膜30b/负极20/下部隔膜30a按此顺序堆叠的结构或者具有其中
从上侧起负极20/上部隔膜30b/正极10/下部隔膜30a按此顺序堆叠的结构。
70.在此，在本发明中，从至少两个位置分别提供隔膜30a和30b，因而连续地输入两片或更多片隔膜。特别是，在本发明中，在输入正极10和负极20之前，即，在完成电极输入步骤之前，执行在隔膜30a和30b的表面上施加粘合剂a的粘合剂施加步骤。
71.在粘合剂施加步骤中，施加至隔膜30a和30b的粘合剂a可被施加至用于将电极10和20与隔膜30a和30b直接结合的位置、或者用于将隔膜30a和30b彼此结合的位置。在此，在这两种情况下，可防止电极10和20移动。
72.就是说，针对堆叠在隔膜30a和30b之间的负极20做出说明，负极20位于下部位置的下部隔膜30a与上部位置的上部隔膜30b之间。
73.当负极20被结合至下部位置的下部隔膜30a和上部位置的上部隔膜30b中的至少一个隔膜时，可防止负极20移动。此外，当下部位置的下部隔膜30a和上部位置的上部隔膜30b在它们之间具有负极20的情况下沿着负极20的边缘彼此结合时，负极20可移动的空间被限制，因而可防止负极20移动。
74.然而，由于仅在设置为最上层的正极10下方存在上部隔膜30b，所以必须将粘合剂a施加至上部隔膜30b与正极10之间的接触部分，以便限制正极10的移动。
75.就是说，在粘合剂施加步骤中，将粘合剂a施加至除要堆叠负极20的区域之外的区域，因而之间具有负极20的隔膜30a和30b可在堆叠步骤中彼此结合；或者将粘合剂a施加至两个隔膜30a和30b中的任一个隔膜的要堆叠负极20的区域，因而隔膜30a和30b与负极20可在接触表面的至少一部分中彼此结合。另一方面，对于正极10所在的位置，将粘合剂a施加至与放置正极10的区域对应的上部隔膜30b的顶表面。
76.参照图6，其图解了对于电极来说可被施加粘合剂a的位置(a)至(f)(图6中由点示出的区域表示被施加粘合剂的位置)，本发明的正极10和负极20的每一个具有矩形形状，矩形形状具有相对较短的两个短边和相对较长的两个长边，并且正极10和负极20进行堆叠，使得长边平行于隔膜30a和30b的宽度方向。
77.此外，如(a)中所示，可将粘合剂a仅施加至隔膜30a和30b的沿着电极10和20的边缘的特定区域，但是该区域不与电极10和20接触。在此，粘合剂a可选择性地施加至或不施加至从电极10和20伸出的电极接片。
78.此外，如在(b)中，可将粘合剂a仅施加至要放置电极10和20的两个短边的区域，使得电极10和20与隔膜30a和30b仅在电极10和20的两个短边处彼此结合。此外，如在(c)中，可将粘合剂a施加至其中隔膜30a和30b彼此接触的区域以及隔膜30a和30b与电极10和20接触的区域，使得隔膜30a和30b以及电极10和20的全部接触表面彼此结合。
79.此外，如在(d)和(e)中，可将粘合剂a仅施加至要放置电极10和20的四个顶点的区域。此外，如在(f)中，除了要放置电极10和20的短边和长边的区域以外，还可在两个短边之间或者两个长边之间的区域中进行额外的粘合剂施加。
80.在粘合剂a施加至隔膜30a和30b的这种状态下，通过将隔膜30a和30b以及电极10和20堆叠来进行堆叠步骤。就是说，在堆叠步骤中，两片隔膜30a和30b与电极10和20交替放置并堆叠。
81.此外，在堆叠步骤之后，可进一步选择性地执行辊通过步骤，在辊通过步骤中，堆叠的隔膜和电极在通过面对的压辊50a和50b的同时被压辊50a和50b按压，使得被施加了粘
合剂a的隔膜30进一步有效地结合至电极或结合至一同提供的隔膜。
82.压辊50a和50b以比根据相关技术的层压方法的压力小得多的压力按压电极10和20以及隔膜30a和30b。此外，按压可在更低温度下进行而无需加热。通过上述方法，可防止对电极10和20以及隔膜30a和30b的损坏或短路(short)。
83.此外，在粘合剂施加步骤之后，利用切割器60c将隔膜30a和30b以及电极10和20切割成其中特定数量的隔膜30a和30b以及电极10和20交替堆叠的单个的单元电池40。切割器60c可具有比切割负极20和正极10的切割器60a和60b的每一个的尺寸大的尺寸。
84.在此，在本发明中，作为施加粘合剂的方法，提供两种方法。
85.喷雾
86.参照图3，提供了将粘合剂颗粒和压缩空气一起喷射的喷雾方法。
87.在根据该方法的喷射装置70中，容纳粘合剂a的管72插入到其中设置有空间的壳体71中。当粘合剂a经过管72并且通过壳体71的喷嘴71a喷出时，通过连接至壳体71的线路73注入压缩空气，粘合剂a随压缩空气通过喷嘴71a排出。
88.在粘合剂a随压缩空气排出时，颗粒被压缩空气分离成雾(mist)，然后在分离的状态下被施加至隔膜30a和30b的表面。
89.喷墨
90.参照图4，在该方法中，通过压力室内的压力变化，以细微液滴的形式喷射粘合剂a。
91.就是说，该实施方式的喷射装置80具有其中设置有空间的壳体81，壳体81一侧的壁82进行移动，从而导致压力室内部的体积变化。当将粘合剂a填充到压力室中时，在填充有粘合剂a的状态下，粘合剂a由于其粘性而不经由排出口81a排出。然而，当壁82在用于减小压力室的体积的方向上移动时，压力室内部的压力增大，粘合剂a通过排出口81a排出到外部，然后被施加到隔膜30上。然后，当壁82恢复到其原始状态时，粘合剂a的排出停止。就是说，本实施方式中施加粘合剂a的原理与喷墨打印机中喷墨的原理类似。
92.通过上述的喷雾方法或喷墨方法施加的粘合剂a可以以小颗粒的形式施加在预定位置并且施加预定量。因而，如图5的放大图中所示，其示出了粘合剂浸渍到隔膜的涂覆层31的表面中的状态，粘合剂a被均匀施加至隔膜的涂覆层31的表面，然后均匀地渗透到被施加了粘合剂的整个区域中。因此，可在不损失粘合剂a的情况下获得最佳粘附力。
93.第二实施方式
94.作为第二实施方式，本发明提供了一种制造方法，在该制造方法中，可更精确地输入电极，并且可在垂直方向(即，从上到下)上更精准地施加粘合剂a，使得喷射方向不受重力的影响。
95.图7是示意性地图解利用根据稍后描述的第三实施方式的制造设备，通过根据本发明第二实施方式的制造方法制造单元电池的状态的示图，图8是示意性地图解从侧面观看图7的状态时的状态的示图，图9是示意性地图解从上到下观看图7的状态时的状态的示图。
96.类似于第一实施方式的制造方法，本实施方式的制造方法也提供一种通过堆叠电极10以及隔膜30a和30b来制造单元电池40的方法。当在隔膜30a和30b上安装电极10和20时预先施加粘合剂a，从而即使不使用昂贵的隔膜，也可防止电极10和20移动。
97.根据本实施方式的制造单元电池的方法包括：在长度方向上连续地传送和提供位于相对下部位置的下部隔膜30a的步骤；将粘合剂a施加至下部隔膜30a的顶表面的一部分的步骤；将位于下部隔膜30a的一侧且被切割成预定尺寸的负极20和正极10中的一电极安装在下部隔膜上的步骤；连续地传送和提供位于相对上部位置的上部隔膜30b的步骤；和将粘合剂a施加至上部隔膜30b的一个表面的一部分的步骤。
98.在此，在与下部隔膜30a的行进方向(图7中从左侧到右侧)垂直的方向(图7中从上侧到下侧)上从上侧提供上部隔膜30b，并且上部隔膜30b在被施加粘合剂a时水平地(图7中的左右方向)传送，使得从上侧垂直地施加粘合剂a。将上部隔膜30b堆叠在该电极上，使得被施加了粘合剂a的上部隔膜30b的该一个表面被放置在该电极的顶表面上。
99.上部隔膜30b沿着按压下部隔膜30a和负极20的压辊50a以及设置在压辊50a上方的引导辊51进行传送，并且上部隔膜30b的两个表面被反转。就是说，当上部隔膜30b的该一个表面在沿着引导辊51传送的同时被水平铺放时，将粘合剂a施加至该一个表面上，并且上部隔膜30b被输入至压辊50a与负极20之间，使得被施加了粘合剂a的该一个表面覆盖负极20的顶表面。就是说，在该实施方式中，在被施加粘合剂a之后，上部隔膜30b以上下反转的状态输入。
100.在将上部隔膜30b堆叠在负极20上之后，进一步提供将粘合剂进一步施加至上部隔膜30b的顶表面的一部分的步骤。此外，在将粘合剂a进一步施加至上部隔膜30b的顶表面的一部分的步骤之后，提供在被施加了粘合剂a的上部隔膜30b的顶表面上进一步安装正极10的步骤。
101.安装在上部隔膜30b的顶表面上的电极是正极10，其具有与堆叠在上部隔膜30b与下部隔膜30a之间的负极20不同的极性。就是说，当放置在上部隔膜30b与下部隔膜30a之间的电极是负极20时，堆叠在上部隔膜30b上的电极是正极10，反之亦然。
102.还进一步提供使从下侧到上侧按以下顺序堆叠的下部隔膜30a、电极、上部隔膜30b和电极在一对辅助压辊50b之间通过，从而按压下部隔膜30a、电极、上部隔膜30b和电极的步骤。
103.此外，可利用切割器60c切割电极之间的隔膜30a和30b，从而制造出单个的单元电池40。
104.第三实施方式
105.作为第三实施方式，本发明提供了一种能够执行根据第二实施方式的制造方法的制造设备。
106.参照图7至图9，根据该实施方式的制造单元电池的设备包括：下部卷轴，位于相对下部位置的下部隔膜30a从下部卷轴展开；第一喷嘴70a，第一喷嘴70a将粘合剂施加至展开的下部隔膜30a的面向上方的顶表面的至少一部分；上部卷轴，位于相对上部位置的上部隔膜30b从上部卷轴展开；第二喷嘴70b，第二喷嘴70b将粘合剂施加至展开的上部隔膜30b的面向上方的一个表面的至少一部分；引导辊51，引导辊51改变上部隔膜30b的传送方向，使得从上部卷轴展开的上部隔膜30b在第二喷嘴70b下方水平地通过；和压辊50a，压辊50a将上部隔膜30b输入到电极(图中为负极20)上，使得被第二喷嘴70b施加了粘合剂的上部隔膜30b的该一个表面在通过引导辊51之后面向下方并且结合至安装在下部隔膜30a的一个表面上的电极的顶表面。
107.在此，上部卷轴和下部卷轴可包括用于旋转并展开下部隔膜30a和上部隔膜30b的旋转装置(未示出)以及连接至旋转装置的动力装置。
108.负极20安装在从下部卷轴展开的下部隔膜30a的顶表面上，并且从上部卷轴展开的上部隔膜30b堆叠在负极20上。因此，下部隔膜30a、负极20和上部隔膜30b按此顺序堆叠。
109.稍后描述的第一喷嘴70a、第二喷嘴70b和第三喷嘴70c不仅可通过第一实施方式中描述的喷雾方法或喷墨方法，而且还可通过诸如分配(dispenser)方法或丝网印刷(screen printing)方法之类的各种喷射方法来喷射粘合剂a。
110.在此，根据被喷射的粘合剂的化学性质，喷射方法可变化，并且第一喷嘴70a、第二喷嘴70b和第三喷嘴70c可喷射具有不同性质的粘合剂。以下部隔膜30a的传送方向为基准(即，以图7为基准)，第一喷嘴70a位于堆叠负极20的位置之前，第二喷嘴70b位于引导辊51与堆叠负极20的位置之间，并且第三喷嘴70c位于引导辊51的位置之后。
111.在此，在图中，第一喷嘴70a、第二喷嘴70b和第三喷嘴70c被示出为在与隔膜30a和30b的表面垂直的方向上，即，与隔膜30a和30b的表面成90度喷射粘合剂，但可根据被喷射粘合剂的隔膜30a和30b的表面来调整第一喷嘴70a、第二喷嘴70b、第三喷嘴70c的喷射角度。例如，虽然在附图中未示出，但是在制造过程中可设置制冷和空调装置、传感器装置、照明装置、电气控制装置等，这些装置可能与喷嘴70a、70b和70c冲突。因而，在不会负面地影响喷射粘合剂的范围内，喷嘴70a、70b和70c的喷射角度可被控制成各种角度(例如，30度、45度、60度、135度、150度等)。
112.此外，根据情况，在喷射的粘合剂具有足够粘性而不会向下流动的情况时，喷嘴70a、70b、70c也可设置成使得从隔膜30a和30b下方向上喷射粘合剂。例如，可根据设置引导辊51的路径而改变上部隔膜30b的传送路径，在此，第二喷嘴70b可设置在上部隔膜30b下方并且配置为从下侧朝向上侧喷射粘合剂。
113.此外，作为本发明中使用的粘合剂a，可选择聚氨酯类粘合剂、聚烯烃粘合剂、聚氨酯反应性(pur，poly urethane reactive)类粘合剂、丙烯酸粘合剂等，或者可使用它们中的两种或更多种的混合物。此外，可进一步添加热固性或光固化成分，以缩短干燥时间。
114.在此，通过将活性材料、导电材料和粘合剂的浆料施加至电极集流体上，然后干燥并按压所得物，制造该实施方式中提供的负极20和正极10的每一个。此外，在单独的生产线中制造电极之后，将电极切割成预定尺寸，然后提供。
115.就是说，负极20可在储存于第一料箱中的状态下被提供，第一料箱位于设置下部隔膜30a的一侧，正极10可在储存于第二料箱中的状态下被提供，第二料箱位于设置下部隔膜30a的所述一侧并且与第一料箱分隔开。
116.在储存于第一料箱和第二料箱中的状态下被提供的负极20和正极10可分别一个接一个地移动到工作台110a和110b，或者可不经过工作台110a和110b而直接通过第一夹具100a和第二夹具100b移动到下部隔膜30a和上部隔膜30b上。
117.就是说，在该实施方式中提供第一夹具100a和第二夹具100b，从而将已被切割成特定尺寸的负极20和正极10传送到隔膜30a和30b上。作为参考，第一夹具100a和第二夹具100b的每一个具有钳子的结构，并且配置成在夹持负极20和正极10的同时移动负极20和正极10。然而，夹具可配置成通过真空抽吸电极的表面，并将其移动到期望的位置，然后释放真空状态来传送负极20和正极10。
118.因而，负极20和正极10可分别被传送到从第一喷嘴70a被施加了粘合剂的下部隔膜30a上以及从第三喷嘴70c被施加了粘合剂的上部隔膜30b上。
119.在此，在下部隔膜30a上方被垂直向下传送的上部隔膜30b通过引导辊51改变方向。就是说，当上部隔膜30b被展开和传送时，引导辊51改变传送方向，使得上部隔膜30b的一个表面面向上方。
120.此外，在第二喷嘴70b在上部隔膜30b的面向上方的该表面上喷射粘合剂之后，上部隔膜30b通过压辊50a上下反转，被喷射了粘合剂的该表面堆叠在负极20上。在此，当上部隔膜30b在压辊50a与引导辊51之间通过时，上部隔膜30b保持水平，并且在其上施加或喷射粘合剂。
121.还在下部隔膜30a下方进一步设置压辊50a。因而，上下设置的一对压辊50a可在堆叠方向上按压下部隔膜30a、负极20和上部隔膜30b。
122.此外，在该实施方式中，进一步设置有辅助压辊50b，辅助压辊50b也成对上下设置。粘合剂a被施加到上部隔膜30b上，并且输入正极10。然后，上部隔膜30b和正极10在辅助压辊50b之间通过。
123.在通过辅助压辊50b之后，利用切割器60c切割相邻正极10之间的区域，由此可制造出单个的单元电池40。
124.在此，该实施方式中提供的制造设备可进一步设置有第一视觉部90a、第二视觉部90b和第三视觉部90c。
125.第一视觉部90a设置在负极20上方，并且在负极20到达下部隔膜30a之前拍摄通过第一夹具100a安装负极20的位置的图像；第二视觉部90b设置在正极10上方，并且在正极10到达上部隔膜30b之前拍摄通过第二夹具100b安装正极10的位置的图像。此外，在传送隔膜30a和30b的路径上的选定位置处进一步设置第三视觉部90c，并且第三视觉部90c拍摄负极20、正极10以及隔膜30a和30b的堆叠状态和传送状态的图像。
126.第一视觉部90a、第二视觉部90b和第三视觉部90c拍摄夹具100a和100b以及电极10和20的传送状态的图像，并且配置为将拍摄的图像信号传输至控制每个装置的操作的计算装置(未示出)。基于接收到的图像信号，计算装置控制夹具100a和100b；喷嘴70a、70b和70c；以及上部卷轴和下部卷轴的操作。第一视觉部90a、第二视觉部90b和第三视觉部90c可包括诸如电荷耦合器件(ccd，charge coupled device)或互补金属氧化物半导体(cmos，complementary metal
‑
oxide semiconductor)之类的图像拍摄元件，并且可实时拍摄在负极20和正极10安装到下部隔膜30a和上部隔膜30b之前和之后的状态以及在它们堆叠时移动的状态的图像。此外，计算装置将获取的图像与预先存储的负极20和正极10的良品图像进行比较，因而可识别负极20和正极10的每一个的尺寸和形状、是否存在位置故障、是否存在损坏等。
127.此外，第一视觉部90a、第二视觉部90b和第三视觉部90c不是固定的而是结合至滑动装置(未示出)，和/或配置为可调整相机角度和变焦(zoom)。因而，可在移动的同时实时监控负极20和正极10。
128.此外，可在下部隔膜30a和上部隔膜30b附近添加单独的光源(light source)91，从而在由第一视觉部90a、第二视觉部90b和第三视觉部90c拍摄图像时进一步改善图像质量。
129.此外，在该实施方式中，第一喷嘴70a、第二喷嘴70b和第三喷嘴70c的每一个设置有多个凸嘴(nipple)α、β和γ，凸嘴α、β和γ具有施加粘合剂a的端部。
130.第一喷嘴70a、第二喷嘴70b和第三喷嘴70c的每一个的凸嘴α、β和γ彼此分隔设置，使得设置在外侧的凸嘴α和γ在电极(正极和负极)的边缘附近施加粘合剂，并且设置在凸嘴α和γ之间的凸嘴β在电极的中央附近施加粘合剂。
131.可单独控制从第一喷嘴70a、第二喷嘴70b和第三喷嘴70c的每一个的喷嘴α、β和γ喷射的粘合剂a的喷射速度、喷射量、喷射面积等。
132.图10是示出在下部隔膜30a上堆叠负极20之前，通过第一喷嘴70a被施加粘合剂的点a的示图，图11是示出在负极20上堆叠上部隔膜30b之后(在上部隔膜30b堆叠在负极20上的状态下)，通过第一喷嘴70a和第二喷嘴70b被施加粘合剂的点a的示图，图12是示出在堆叠于负极20上的上部隔膜30b的顶表面上堆叠正极10之前，通过第三喷嘴70c被施加粘合剂的点a的示图。
133.参照图10至图12，粘合剂可通过第一喷嘴70a以预定尺寸喷射到下部隔膜30a上。在此，对于负极20的两侧的短边(图10中的上端边和下端边)来说，在负极接片20a伸出的区域中，被喷射粘合剂的区域a可以是密集的。就是说，第一喷嘴70a的凸嘴α、β和γ之中的位于中央的凸嘴β不施加粘合剂，而仅是两侧的凸嘴α和γ施加粘合剂。位于负极接片20a侧的凸嘴α的喷射速度大于位于相对侧的凸嘴γ的喷射速度，因而可使粘合剂施加区域a相对更加密集。
134.此外，图11中形成在负极20的两个长边(图11中的两侧)的粘合剂施加区域a是通过第二喷嘴70b在上部隔膜30b上被喷射粘合剂的区域，图12中在正极10内被喷射粘合剂的粘合剂施加区域a是，在上部隔膜30b上堆叠正极10之前在上部隔膜30b的顶表面上被喷射粘合剂的区域。在此，在正极接片10a所在的区域中，也可使粘合剂施加区域a更加密集。
135.第四实施方式
136.作为第四实施方式，本发明提供了可通过上述制造方法和设备制造的单元电池。
137.参照图13，其示出了在根据本发明的单元电池40中被施加粘合剂的点，该实施方式中提供的单元电池是其中交替堆叠有特定数量的隔膜30与电极10和20的单元电池。单元电池是通过从下侧到上侧将下部隔膜30a、负极20和正极10中的一电极、上部隔膜30b、以及负极20和正极10中的另一电极按此顺序堆叠来制造的。粘合剂被施加至电极和隔膜彼此接触的接触表面，并且电极和隔膜被结合。就是说，图13图解了其中从下侧到上侧下部隔膜30a、负极20、上部隔膜30b和正极10按此顺序堆叠的结构，但是其中下部隔膜30a、正极10、上部隔膜30b和负极20按此顺序堆叠的结构也是可以的。
138.在此，粘合剂是以彼此间隔开的多个点，沿特定方向形成多个行的方式施加的。就是说，如图10至图12中所示，通过对第一喷嘴70a、第二喷嘴70b和第三喷嘴70c的每一个的凸嘴α、β和γ的喷射控制，被施加粘合剂的点a可形成为至少两行粘合剂施加点a。
139.此外，通过控制凸嘴α、β和γ的喷射速度，特定行中的被施加粘合剂的点a之间的间隙可小于另一行中的被施加粘合剂的点a之间的间隙。例如，可在负极接片20a和正极接片10a的需要更大粘附力的接触点中更加密集地喷射粘合剂。
140.此外，特定行中的被施加粘合剂的点的面积可大于另一行中的被施加粘合剂的点的面积。就是说，通过控制凸嘴α、β和γ的喷射量，可使特定行中的被施加粘合剂的点a的面
积较大。
141.在具有上述技术特征的根据本发明的制造电池组件的方法中，因为当层压电极10和20以及隔膜30时，可不施加热量和压力，或者可施加比相关技术弱得多的热量和压力，所以可防止隔膜30与电极10和20之间的扭曲，并且可防止电极10和20以及隔膜30的变形、对它们的损坏等。
142.在本发明中，根据粘合剂a的施加位置，隔膜30彼此结合，或者隔膜30结合至电极10和20，从而可固定电极10和20。就是说，根据电极10和20的诸如尺寸和厚度之类的特性，粘合剂a被施加至安装电极10和20的区域，因而隔膜30可直接固定电极并且防止电极移动，或者堆叠在电极10和20两侧的隔膜30彼此结合，从而可防止电极10和20移动。
143.此外，由于在本发明的制造方法中，仅对诸如电极10和20的角部之类的非常小的区域部分地施加粘合剂a，所以当将该方法额外应用于施加热量和压力的相关技术的层压工序时，可在进行层压工序之前临时固定电极10和20的位置。
144.在本发明中，粘合剂a以小颗粒的形式喷射，因此可分散和浸渍在隔膜表面上的涂覆层31中。
145.此外，由于可通过视觉部90a、90b和90c以及夹具100a和100b输入电极(正极、负极)，所以与其中控制切割正极10和负极20的切割器60a和60b的速度的方法相比，可将电极输入并安装到更准确的位置。
146.此外，由于在根据本发明的单元电池的特定区域中可控制施加量，所以可根据单元电池的用途以及隔膜和电极的特性提供最佳结合状态。
147.本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不改变技术构思或必要特征的情况下，本发明可以以其他具体形式来实现。因而，上述实施方式在所有方面应被认为是说明性的，而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求而非具体实施方式限定，从权利要求的含义和范围及其等同概念得出的各种修改应被解释为包括在本发明的范围内。
148.[标号说明]
[0149]
10：正极
[0150]
20：负极
[0151]
30：隔膜(30a：下部隔膜，30b：上部隔膜)
[0152]
40：单元电池
[0153]
50a：压辊，50b：辅助压辊
[0154]
51：引导辊
[0155]
60a、60b、60c：切割器
[0156]
70、80：喷嘴，70a：第一喷嘴，70b：第二喷嘴，70c：第三喷嘴
[0157]
90a：第一视觉部，90b：第二视觉部，90c：第三视觉部
[0158]
100a：第一夹具，100b：第二夹具
[0159]
110a、110b：工作台。