包括电极引导件的层压设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括电极引导件的层压设备。
【背景技术】
[0002]总体而言，随着技术发展和对于移动装置的需求的增加，对于二次电池的需求已经显著地增加。在这些二次电池中，具有高能量密度和操作电压以及极好的保存和寿命特性的锂(离子/聚合物)二次电池已经广泛地用作各种电子产品以及各种移动装置的能源。
[0003]与在移动装置的设计方面的提高的兴趣和对于移动装置的增加的需求一致，存在对于进一步减小安装在这些移动装置上的锂二次电池的厚度的需求。
[0004]与这种需求一致，在二次电池的制造过程期间使用单面电极材料。单面电极材料可能具有的限制在于，与典型的双面电极材料相比，由于电极材料的减小的厚度，电极材料的卷曲不是恒定的，并且卷曲的程度增加。特别地，因为由于电极材料的卷曲而在层压过程中电极馈送故障频繁地发生，所以总体层压过程的速度可能降低并且正常电极组件的产量也可能降低。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]本发明提供了一种层压设备，该层压设备包括可以有效地改善由于电极材料的卷曲而造成的电极馈送故障的电极引导件。
[0007]通过改善由于电极材料的卷曲而造成的电极馈送故障，本发明还提供了在层压过程的速度以及总体生产率和产量方面的改善。
[0008]技术方案
[0009]根据本发明的一个方面，提供层压设备，包括:切割器，该切割器用于切割从电极材料卷展开的电极材料；传输单元，该传输单元用于传输切割的电极材料；电极引导件，该电极引导件布置在层压器的馈送单元的前端处并且引导在传输单元上的切割的电极材料向层压器的馈送单元馈送；馈送单元，该馈送单元用于将切割的电极材料和分隔材料馈送到层压器；以及层压器，该层压器用于在其中分隔材料与切割的电极材料的顶部或者底部重叠的状态下通过将热和压力施加于切割的电极材料而层压分隔材料和切割的电极材料，其中电极引导件具有如下形状，即:具有矩形板形状和预定尺寸的多个臂部以预定间隔相互间隔开并且垂直地连接到具有矩形板形状的单个本体。
[0010]在电极引导件、传输单元、和层压器的馈送单元之间没有干涉的情况下，在传输切割的电极材料的方向上的电极引导件的一侧的长度可以被确定为具有最大值。
[0011 ] 而且，基于切割的电极材料或者分隔材料的尺寸，可以确定在与传输切割的电极材料的方向垂直的方向上的电极引导件的一侧的长度。
[0012]根据本发明的一个实施例的电极材料可以是仅一个表面涂覆有电极的单面电极材料。
[0013]电极材料卷可以被缠绕使得涂覆有电极的该一个表面面向内并且箔片层面向外。
[0014]此外，在R型二分单体(b1-cell)或者L型二分单体的制备中可以使用通过层压设备而与分隔材料层压的单面电极材料。
[0015]根据本发明的一个实施例的电极引导件可以是可附接的且可拆卸的。
[0016]有利的效果
[0017]可以在层压过程中在电极到层压器的馈送期间减少由于电极材料的卷曲造成的电极馈送故障的发生。通过电极的有效馈送，可以改善层压过程的速度并且可以增加总体生产率和产量。
【附图说明】
[0018]图1示出根据本发明的一个实施例的、包括电极引导件的层压设备；
[0019]图2示出根据本发明的一个实施例的电极引导件；
[0020]图3示出在本发明的层压设备中使用的电极材料，其中(a)示出双面电极材料并且(b)示出单面电极材料；以及
[0021]图4示出根据本发明的一个实施例的单面电极材料的缠绕方向，其中(a)示出其中箔片层面向内的缠绕方向，并且(b)示出其中箔片层面向外的缠绕方向。
[0022]附图标记说明
[0023]100:层压设备
[0024]10:电极材料
[0025]20:传输单元
[0026]30:电极引导件
[0027]40:分隔材料
[0028]C1、C2:切割器
[0029]R1、R2:馈送单元
[0030]L1、L2:层压器
【具体实施方式】
[0031]在下文中，将参考附图描述本发明的优选实施例，从而以能够容易地由本领域的技术人员实施的方式充分地解释本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式体现而不应该解释为限制于在这里阐述的实施例。在附图中，为了清楚起见省略了与说明无关的部分，并且类似的附图标记表示各处类似的元件。
[0032]图1示出根据本发明的一个实施例的、包括电极引导件的层压设备。参考图1，层压设备100由传输单元20、切割器C1和C2、电极引导件30、馈送单元R1和R2、以及层压器L1和L2构成。
[0033]在图1中示出的层压设备100中，仅仅示出了与本实施例有关的元件以防止本实施例的特征模糊。因此，本领域技术人员将会理解，可以进一步包括除了在图1中示出的元件之外的其它通用的元件。
[0034]根据本实施例的层压设备100包括电极引导件30，该电极引导件30用于在层压器L1和L2的馈送单元R1和R2的前端处引导切割的电极材料10向层压器L1和L2的馈送单元R1和R2馈送，并且相应地，根据本实施例的层压设备100是减少由于电极材料10的卷曲造成的电极馈送故障并且提高层压过程的速度的设备。
[0035]切割器C1切割从电极材料卷展开的电极材料10。为了过程自动化，在通过作为先前过程的切口过程中预先缠绕而形成的缠绕卷的状态下，供给电极材料10。层压设备100为了层压而从电极材料卷展开电极材料10并且使用切割器C1将展开的电极材料10切割成预定尺寸。
[0036]传输单元20传输由切割器C1切割的电极材料10。由传输单元20传输的切割的电极材料10被层压器L1和L2的馈送单元R1和R2馈送到层压器L1和L2。切割的电极材料10通过电极引导件30被层压器L1和L2的馈送单元R1和R2供给到层压器L1和L2。在这里，可以用通常地并且广泛地使用的传送带实现传输单元20。然而，本发明不限于此，并且另外，传输单元20可以包括配置为传输切割的电极材料10的任何单元。
[0037]电极引导件30布置在层压器L1和L2的馈送单元R1和R2的前端处并且引导切割的电极材料10向层压器L1和L2的馈送单元R1和R2馈送以将在传输单元20上的切割的电极材料10馈送到层压器L1和L2。
[0038]根据本实施例的电极引导件30是具有预定厚度的金属板，其中与电极引导件30的具体形状有关的详细说明参考图2。
[0039]馈送单元R1和R2将切割的电极材料10和分隔材料40馈送到层压器L1和L2。根据本发明的一个实施例，如图1所示，可以用竖直地定位成彼此对应的第一辊子R1和第二辊子R2实现馈送单元R1和R2。第一辊子R1和第二辊子R2可以分别地在相互对应的方向上绕辊子轴旋转。相应地，通过在层压器L1和L2的前端处旋转，第一辊子R1和第二辊子R2同时地将通过电极引导件30的切割的电极材料10以及分隔材料40馈送到层压器L1和L2。S卩，切割的电极材料10和分隔材料40在重叠的状态中被馈送到层压器L1和L2的内部。
[0040]在此情况下，分隔材料40在从卷展开的状态中被供给到层压器L1和L2，并且电极材料10在切割状态中被供给到分隔材料40的顶部或者底部。然而，不一定在从卷展开的状态中将分隔材料40供给到层压器L1和L2，并且类似于电极材料10地，分隔材料40可以通过由独立的切割器切割而供给到层压器L1和L2。
[0041]通过在其中分隔材料40与切割的电极材料10的顶部或者底部重叠的状态中将热和压力施加于切割的电极材料10，层压器L1和L2层压分隔材料40和切割的电极材料10。如图1所示，可以用竖直地定位成彼此对应的上层压器L1和下层压器L2实现层压器L1和L2。通过上下移动单元(未示出)的驱动，上层压器L1和下层压器L2分别地上下地移动，使得通过将热和压力施加于分别地与切割的电极材料10和分隔材料40接触的表面，上层压器L1和下层压器L2可以层压切割的电极材料10和分隔材料40。相应地，可以形成以电极材料10/分隔材料40的形式堆叠的片材。
[0042]在图1中，示出了层压设备100形成其中单个电极材料10和单个分隔材料40以电极材料10/分隔材料40的形式堆叠的片材，但是本发明不限于此。根据另一个实施例，通过进一步包括另一种电极材料(未示出)或者另一种分隔材料(未示出)，层压设备100可以堆叠具有两个或者更多个层的片材。
[0043]根据本发明的一个实施例，层压器设备100可以进一步包括切割器C2，该切割器C2用于以预定间隔切割堆叠的片材。根据本实施例，切割器C2布置在层压器L1和L2的输出侧上以切割堆叠的片材。
[0044]通过为正极(cathode)或者负极(anode)涂覆箔片层而制备电极材料10，其中通过利用正极活性材料、导电剂和粘结剂的混合物涂覆正极集电器并且然后干燥和挤压被涂覆的正极集电器而制备正极。而且，关于负极，类似于正极的制备，通过利用负极活性材料涂覆负极集电器并且然后干燥和挤压被涂覆的负极集电器而制备负极，并且如果必要的话，可以选择性地进一步包括导电剂、粘结剂和填料。
[0045]分隔材料40由通过布置在正极和负极之间而防止短路并且仅仅允许离子移动的材料形成。例如，可以用具有多微孔结构的材料、诸如聚乙烯和聚丙烯实现分隔材料40。然而，本发明不限于此，并且只要任何材料呈现绝缘性质并且具有允