对电极片进行切口的设备和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年3月7日提交的韩国专利申请第10-2018-0027031号的优先权的权益，通过引用将该韩国专利申请的全部内容并入本文。

本发明涉及一种对电极片进行切口的设备和方法，并且更具体地涉及一种能够提高形成在电极片上的电极接片的质量的对电极片进行切口的设备和方法。

背景技术：

通常，与不可充电的原电池不同，二次电池是指可充电和可放电的电池。二次电池广泛用于诸如手机、笔记本电脑和便携式摄像机之类的高科技电子领域。

这样的二次电池分为将电极组件内置在金属罐中的罐型二次电池和将电极组件内置在袋中的袋型二次电池。袋型二次电池包括电极组件、电解质以及容纳电极组件和电解质的袋。

电极组件具有其中多个电极和多个隔膜交替堆叠的结构。制造具有上述结构的电极组件的方法包括：按压(pressing)电极片的工序；将电极片小幅分切(slitting)以匹配电池规格的工序；真空干燥工序；对电极片上的电极接片进行切口的工序；和制造包括电极片和隔膜的电极组件的工序。

然而，在制造电极组件的方法中，在对电极接片进行切口的工序中存在如下问题：由于电极片的振动而导致电极接片被不规则地切口，从而引起缺陷。

技术实现要素：

技术问题

为了解决上述问题，本发明提供一种对电极片进行切口的设备和方法，这种设备和方法提高了电极片的支撑力以防止电极片振动，特别是，在电极片上精确地切口出电极接片，从而提高了电极片的质量。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明第一实施方式，一种对电极片进行切口的设备，所述设备对电极片的未涂覆部分连续地进行切口以便加工成电极接片，所述设备包括：传送单元，所述传送单元包括设置在所述电极片的底表面上以规则的间隔连续地传送所述电极片的第一传送辊和第二传送辊；设置在所述电极片的下部上的夹具单元，所述夹具单元设置在所述第一传送辊与所述第二传送辊之间并且支撑所述未涂覆部分的底表面；和切口单元，所述切口单元设置在所述电极片的上部上，以对被支撑在所述夹具单元上的所述未涂覆部分进行切口，以便加工成电极接片；其中所述夹具单元包括：旋转构件，所述旋转构件设置在所述第一传送辊与所述第二传送辊之间，并沿与所述电极片的传送方向垂直的方向旋转；和两个或更多个夹具，所述两个或更多个夹具设置在所述旋转构件的外周表面上，以在所述旋转构件旋转时支撑设置在所述第一传送辊与所述第二传送辊之间的所述未涂覆部分。

所述第一传送辊和所述第二传送辊中的每一个可都被设置为与支撑形成在所述电极片上的所述未涂覆部分的所述夹具的每一个间隔第一长度。

所述第一长度可在30m至100mm的范围内。

所述旋转构件可在所述第一传送辊和第二传送辊旋转时联动旋转，从而使所述夹具循环而位于所述第一传送辊与所述第二传送辊之间的所述未涂覆部分上。

所述夹具可以可拆卸地联接至设置在所述旋转构件的外周表面上的联接部。

所述夹具可包括可拆卸地联接至所述联接部的联接件和支撑所述未涂覆部的支撑件。

所述夹具可进一步包括将所述支撑件固定到所述联接件而不会移动的固定件。

所述设备可进一步包括升降单元，所述升降单元使所述夹具单元沿远离所述未涂覆部分的方向下降或沿与远离所述未涂覆部分的方向相反的方向上升。

一种利用根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备对电极片进行切口的方法，所述方法包括：旋转第一传送辊和第二传送辊以规则的间隔传送所述电极片的步骤(a)；使夹具单元的旋转构件沿与所述电极片的传送方向垂直的方向旋转，以使设置在所述旋转构件上的两个或更多个夹具中的任一个夹具位于所述第一传送辊与第二传送辊之间的未涂覆部分的底表面上的步骤(b)；利用所述升降单元使所述旋转构件上升，使得所述夹具支撑所述未涂覆部分的所述底表面的步骤(c)；利用所述切口单元对支撑在所述夹具上的所述未涂覆部分进行切口，以加工成电极接片的步骤(d)；和利用所述升降单元使所述旋转构件下降，以使所述夹具与所述电极片分离的步骤(e)。

可重复执行步骤(a)至步骤(e)以连续地加工设置在所述第一辊与所述第二辊之间的所述未涂覆部分，从而加工成所述电极接片。

可同时执行所述步骤(a)和所述步骤(b)。

在根据本发明第二实施方式的对电极片进行切口的设备中，所述支撑件可沿朝向所述旋转构件的中心的方向或与所述方向相反的方向移动地联接至所述联接件。

有益效果

第一：根据本发明的对电极片进行切口的设备可以包括：传送单元，传送单元传送电极片并且包括第一传送辊和第二传送辊；夹具单元，夹具单元设置在第一传送辊与第二传送辊之间以支撑电极片的未涂覆部分；和切口单元，切口单元对未涂覆部分进行切口以加工电极接片。夹具单元可包括旋转构件和被旋转构件循环以支撑电极片的未涂覆部分的两个或更多个夹具。特别是，旋转构件可在与电极片的传送方向垂直的方向上旋转。结果，第一传送辊和第二传送辊可靠近设置在旋转构件上的夹具设置。因此，可更稳定地支撑设置在第一传送辊与第二传送辊之间的电极片以防止电极片振动。因此，可精确地对设置在第一传送辊与第二传送辊之间的电极片的未涂覆部分进行切口，以提高电极片的质量。

第二：在根据本发明的对电极片进行切口的设备中，第一传送辊和第二传送辊可设置为与支撑形成在电极片上的未涂覆部分的夹具间隔第一长度。在此，第一长度可以在30mm至100mm的范围内。也就是说，当第一长度小于30mm时，夹具与第一传送辊和第二传送辊之间可能会发生干扰。另外，当第一长度大于100mm时，电极片可能会变形以在夹具和第一传送辊之间或在夹具和第二传送辊之间弯曲。在这种状态下，当传送电极片时，可能会发生振动。结果，第一长度可以在30mm至100mm的范围内。因此，可稳定地支撑设置在第一传送辊和第二传送辊之间的电极片以防止电极片振动，从而精确地对设置在第一传送辊与第二传送辊之间的电极片的未涂覆部分进行切口。

第三：在根据本发明的对电极片进行切口的设备中，旋转构件可以通过与第一传送辊和第二传送辊联动旋转。因此，可将设置在旋转构件的外周表面上的两个或更多个夹具顺序地设置在新设置在第一传送辊与第二传送辊之间电极片的未涂覆部分上，以减少工作时间，从而提高工作效率。

第四：在根据本发明的对电极片进行切口的设备中，夹具可以可拆卸地设置在旋转构件上。因此，可根据电极片的尺寸和种类来更换和安装夹具。因此，可互换地使用对电极片进行切口的设备，从而显著降低设备购买成本。

特别是，设置在旋转构件上的夹具可以可拆卸地设置。因此，夹具可被更稳定和牢固地拆卸。

第五：在根据本发明的对电极片进行切口的设备中，夹具可包括联接件和支撑件。特别是，可将联接部和联接件设置在同一平面上，并且支撑电极片的未涂覆部分的支撑件可设置在水平表面上。因此，夹具可被稳定地固定，从而稳定地支撑电极片的未涂覆部分。

第六：在根据本发明的对电极片进行切口的设备中，可将设置在夹具上的支撑件可滑动地联接至联接件。因此，支撑件可滑动地移动，使得电极片的未涂覆部分被支撑以紧密地附接到支撑件。因此，可稳定地支撑电极片的未涂覆部分，以减少出现缺陷的可能性。

第七：在根据本发明的对电极片进行切口的设备中，可通过固定件将设置在夹具上的支撑件固定到联接件上。被固定的支撑件可固定而不会移动，以连续地支撑电极片的未涂覆部分，从而实现工作的连续性。

第八：根据本发明的对电极片进行切口的设备可以包括升降单元，升降单元使夹具单元沿远离电极片的方向移动，反之亦然。特别是，升降单元可使夹具单元在旋转构件和第一传送辊和第二传送辊旋转之前下降，并且在旋转构件和第一传送辊和第二传送辊旋转之后上升。因此，可防止当旋转构件旋转时夹具与电极片的未涂覆部分之间的摩擦发生，从而防止制造有缺陷的电极片。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备的透视图。

图2是根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备的前视图。

图3是根据本发明第一实施方式的用对电极片进行切口的设备的侧视图。

图4是图解根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备的另一示例的透视图。

图5至图7是图解利用根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备来对电极片进行切口的方法的示图，其中图5是图解传送电极片的步骤和旋转夹具单元的步骤的侧视图，图6是图解允许夹具单元上升的步骤的侧视图。图7是图解对电极片进行切口的步骤的侧视图。

图8是图解通过根据本发明第一实施方式的对电极片的进行切口的方法制造的电极片的透视图。

图9是根据本发明第二实施方式的对电极片进行切口的设备的分解透视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图以本发明的技术构思可被本发明所属领域的普通技术人员容易实施的方式来详细描述本发明的实施方式。然而，本发明可以以不同的形式实现，并且不应该被解释为限于在此阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略用于描述本发明的任何不必要的内容，并且附图中相同的附图标记表示相同的元件。

[根据本发明第一实施方式的电极片]

参照图3，根据本发明第一实施方式的电极片10包括：其中电极活性材料被施加到具有长片状的集流体的一侧的涂覆部分11；和其中电极活性材料未被施加到集流体的另一侧的未涂覆部分12。可通过对电极片进行切口的设备对未涂覆部分12进行切口，然后加工成电极接片。

在此，对电极片进行切口的设备具有防止电极片10的未涂覆部分振动的结构。因此，可准确地对未涂覆部分进行切口以加工成电极接片，从而防止制造有缺陷的电极片。

[根据本发明第一实施方式的制造电极的设备]

就是说，如图1至图3所示，根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备配置为连续地对电极片的未涂覆部分进行切口，以便加工成电极接片。对电极片进行切口的设备包括：传送单元100，传送单元100以规则的间隔连续地传送电极片10；夹具单元200，夹具单元200支撑被传送单元100传送的电极片10的未涂覆部分12的底表面；和切口单元300，切口单元300对由夹具单元200支撑的未涂覆部分12的顶表面进行切口，从而加工成电极接片。

传送单元

传送单元100配置为将电极片10从一侧传送到另一侧(当在图1中观察时，从左侧到右侧)，并且传送单元100包括第一传送辊110和第二传送辊120。当第一传送辊110和第二传送辊120在被电极片的底表面按压的同时进行旋转时，第一传送辊110和第二传送辊120将电极片10从一侧移动到另一侧。

例如，第一传送辊110和第二传送辊120可设置在电极片10的左右底表面上。当第一传送辊110和第二传送辊120旋转时，电极片10以规则的间隔从第一传送辊110连续地传送到第二传送辊120。也就是说，第一传送辊110和第二传送辊120以规则的间隔重复执行传送和停止电极片10预定时间的工序。

如图4所示，根据另一实施方式，在电极片10的顶表面上进一步设置对应于第一传送辊110的第一辅助辊130，并且在电极片10的顶表面上进一步设置对应于第二传送辊120的第二辅助辊140。

也就是说，第一辅助辊130可在以与第一传送辊110的旋转方向相反的方向旋转的同时稳定地传送设置在第一辅助辊130与第一传送辊110之间的电极片10，并且第二辅助辊140可在以与第二传送辊120的旋转方向相反的方向旋转的同时稳定地传送设置在第二辅助辊140与第二传送辊120之间的电极片10。特别是，第一辅助辊130和第一传送辊110或第二辅助辊140和第二传送辊120可调节设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间的电极片10的张力，以防止设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间的电极片10振动。

夹具单元

如图2和图3所示，夹具单元200配置为支撑设置在第一传送辊与第二传送辊之间的电极片的未涂覆部分的底表面，并且夹具单元200包括：旋转构件210，旋转构件210设置在电极片10的下部并且设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间；以及两个和更多个夹具220，两个和更多个夹具220设置在旋转构件210的外周表面上，以在旋转构件210旋转时支撑设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间的未涂覆部分12。

在此，旋转构件210具有圆形形状并且设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间。此外，旋转构件210设置为在与电极片10的传送方向垂直的方向上可旋转，使得两个或更多个夹具220被设置为顺序地支撑未涂覆部分12。

也就是说，因为旋转构件210在与电极片10的传送方向垂直的方向上旋转，所以第一传送辊110和第二传送辊120可靠近旋转构件210设置。因此，可最小化设置在旋转构件210与第一传送辊110之间以及在旋转构件210与第二传送辊120之间的电极片10的面积，以提高电极片10的支撑力，从而防止电极片10振动。

也就是说，电极片10的振动发生在其中电极片10不被支撑的旋转构件210与第一传送辊110之间以及旋转构件210与第二传送辊120之间。也就是说，当设置在旋转构件210与第一传送辊110之间以及在旋转构件210与第二传送辊120之间的电极片10的面积增大时，电极片10的振动会显著发生。当最小化该面积时，可显著防止电极片10的振动。结果，当第一传送辊110和第二传送辊120靠近旋转构件210设置时，可最小化设置在旋转构件210与第一传送辊110之间以及在旋转构件210与第二传送辊120之间的电极片10的面积。

因此，旋转构件210可设置为在与电极片10的传送方向垂直的方向上可旋转，以最小化设置在第一传送辊110和第二传送辊120之间的旋转构件210的面积，并且同样，第一传送辊110和第二传送辊120可移动以靠近旋转构件210安装，从而最小化设置在旋转构件210与第一传送辊110之间以及旋转构件210与第二传送辊120之间的电极片10的面积。

特别是，夹具单元200包括设置在旋转构件210的外周表面上的两个或更多个夹具220。然后，第一传送辊110和第二传送辊120可靠近夹具210设置，以显著地最小化设置在旋转构件210与第一传送辊110之间以及旋转构件210与第二传送辊120之间的电极片10的面积。也就是说，参照图1，旋转构件210由驱动马达230旋转。驱动马达230可沿电极片10的传送方向设置，从而引起驱动马达230与第一传送辊110或第二传送辊120之间的摩擦。

为了防止发生这种摩擦，夹具220可设置在旋转构件120的外周表面上。而且，第一传送辊110和第二传送辊120可靠近夹具220设置，从而预先防止发生与第一传送辊110或第二传送辊120的摩擦。

第一传送辊110和第二传送辊120中的每一个都设置为距支撑形成在电极片10上的未涂覆部分12的夹具220中的每一个第一长度α。在此，第一长度α可以在30mm到100mm的范围内。

也就是说，当第一长度小于30mm时，夹具与第一传送辊和第二传送辊之间可能发生干扰。另外，当第一长度大于100mm时，电极片可能在夹具和第一传送辊之间或在夹具和第二传送辊之间变形。在这种状态下，当传送电极片时，可能会发生振动。结果，第一长度可以在30mm至100mm的范围内。因此，可防止设置在第一传送辊和第二传送辊之间的电极片振动，以精确地对设置在第一传送辊和第二传送辊之间的电极片的未涂覆部分进行切口，从而提高了电极片的质量。

夹具220可拆卸地联接到设置在旋转构件210的外周表面上的联接部211。也就是说，联接部211包括：垂直表面211a，垂直表面211a设置在旋转构件210的外周表面上的与从联接部211朝向旋转构件210的中心延伸的线相同的线上；水平表面211b，水平表面211b从垂直表面211a的前端沿与该相同的线垂直的方向延伸，并且在水平表面211b上支撑夹具211；和螺栓211c，螺栓211c穿过水平表面211b以便联接至夹具220。在此，夹具220可通过紧固或松开螺栓211c而联接至水平表面211b或与水平表面211b分离。

夹具220包括：联接件221，联接件221支撑在联接部211的水平表面211b上，并且通过螺栓211c可拆卸地联接接到水平表面211b；和支撑件222，支撑件222设置在联接件221的前端，并且在与电极片10的传送方向相反的方向上延伸以支撑未涂覆部分12。

在此，尽管联接件221和支撑件222由相同的材料制成，但是本发明不限于此。例如，联接件221和支撑件222由彼此不同的材料制成。也就是说，联接件221可由刚性材料制成，以最小化联接螺栓211c时的摩擦，并且支撑件222可由光滑的金属材料制成，以防止支撑未涂覆部分12时在未涂覆部分上产生痕迹。

具有上述配置的夹具单元200可显著地减小设置在旋转构件210与第一传送辊110之间以及旋转构件210与第二传送辊120之间的电极片10的面积，以防止电极片10在传送时振动。

切口单元

参照图1，切口单元300沿着夹具单元200的夹具220的边缘将激光束照射到电极片10的未涂覆部分12，以对除了电极接片预定部分之外的部分进行切口，从而形成电极接片。

根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备进一步包括升降单元400，升降单元400使夹具单元200沿远离未涂覆部分12的方向下降，或沿与该方向相反的方向上升。

也就是说，当旋转构件210在夹具单元200的夹具220支撑未涂覆部分12的状态下旋转时，夹具220与未涂覆部分12之间的摩擦力可由于夹具220的旋转半径而显著增加，从而在未涂覆部分12上产生痕迹。

升降单元

为了防止该问题，根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备可包括升降单元400。升降单元400可使夹具单元200下降，使得在旋转构件210旋转之前夹具220与未涂覆部分12以预定长度分离。因此，即使旋转构件210旋转，也可防止夹具220和未涂覆部分12之间的接触，从而防止在未涂覆部分12上产生痕迹。

升降单元400可使夹具单元200上升，使得在旋转构件210旋转之后，设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间的夹具220支撑未涂覆部分12。因此，可以稳定地支撑设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间的电极片10的未涂覆部分12。

因此，根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备可防止在对电极片10进行切口时电极片10振动。因此，可精确地对电极片10的未涂覆部分12进行切口以形成电极接片，从而防止制造有缺陷的电极片。

下文中，将描述利用根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的设备来加工电极接片的方法。

[根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的方法]

根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的方法配置为对在电极片上形成的未涂覆部分连续地进行切口，从而加工成电极接片。对电极片进行切口的方法包括：利用传送单元100以规则的间隔传送电极片10的步骤(a)；将夹具单元200的夹具220设置在电极片10的未涂覆部分12的底表面上的步骤(b)；利用升降单元400将夹具单元200的夹具220支撑在电极片10的未涂覆部分12的底表面上的步骤(c)；利用切口单元300沿夹具220的边缘对电极片10的未涂覆部分12进行切口的步骤(d)；分离支撑电极片10的未涂覆部分12的夹具单元200的夹具220的步骤(e)；和重复执行步骤(a)至步骤(e)，以便将未涂覆部分12连续地加工成电极接片的步骤(f)。

下文中，将参照附图详细描述根据本发明第一实施方式的对电极片进行切口的方法。

如图5所示，在步骤(a)中，通过传送单元100的第一传送辊110和第二传送辊120以规则的间隔连续地传送电极片10。也就是说，传送单元100使第一传送辊110和第二传送辊120以预定角度或旋转次数进行旋转，从而以规则的间隔连续地传送电极片。因此，在第一传送辊110与第二传送辊120之间以规则的间隔连续地设置未被切口加工成电极接片的电极片10的未涂覆部分12。

在步骤(b)中，夹具单元200的旋转构件210旋转，使得设置在旋转构件210的外周表面上的两个或更多个夹具220中的任一个夹具被设置在电极片10的未涂覆部分12的底表面上。

在此，旋转构件210可设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间，并且可设置为在与电极片10的传送方向垂直的方向上可旋转，使得第一传送辊110和第二传送辊120靠近支撑未涂覆部分12的夹具220设置。因此，可显著最小化设置在夹具220与第一传送辊110之间以及在夹具220与第二传送辊120之间的电极片10的面积，以提高电极片10的支撑力，从而防止电极片振动。

步骤(a)和步骤(b)可同时执行。也就是说，第一传送辊110和第二传送辊120旋转，并且同时，旋转构件210旋转。因此，电极片10被传送，并且同时，设置在旋转构件210上的两个或更多个夹具中的任一个夹具被设置在电极片的未涂覆部分上。结果，可显著减少工作时间以提高工作效率。

如图6所示，在步骤(c)中，利用升降单元400，夹具单元200的夹具220支撑电极片10的未涂覆部分12的底表面。也就是说，利用升降单元400，夹具单元200在电极片10的方向上以预定高度上升，使得夹具220紧密地附接到未涂覆部分12的底表面。

如图7所示，在步骤(d)中，利用切口单元300沿夹具220的边缘对电极片10的未涂覆部分12进行切口，以加工成电极接片。也就是说，切口单元300将激光束照射到其上放置有夹具220的边缘的电极片10的未涂覆部分12，以加工成电极接片。

在步骤(e)中，当完成加工设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间的未涂覆部分12的电极接片时，升降单元400使夹具单元200下降，使得夹具220与电极片10的未涂覆部分12分离。

在步骤(f)中，重复执行步骤(a)至步骤(e)，以对新设置在第一传送辊110与第二传送辊120之间的电极片10的未涂覆部分12进行切口，从而加工成电极接片。

如上所述，当执行步骤(a)至步骤(f)时，可制造如图8所示的包括涂覆部分11和电极接片12a的电极片10。

下文中，在本发明另一实施方式的描述中，具有与第一实施方式相同的构成和功能的第二实施方式的构成被在附图中给予相同的附图标记，因此将省略重复的描述。

[根据本发明第二实施方式的对电极片进行切口的设备]

图9是根据本发明第二实施方式的对电极片进行切口的设备的分解透视图。

根据本发明第二实施方式的对电极片进行切口的设备包括：传送单元100；夹具单元200；和切口单元300。夹具单元200包括旋转构件210和两个或更多个夹具220。夹具220中的每一个包括：可拆卸地联接至旋转构件210的联接部211的联接件221；和支撑未涂覆部分的支撑件222。

在此，支撑件222沿朝向旋转构件210的中心的方向或与该方向相反的方向可移动地联接到联接件。因此，夹具220的长度可增加或减小，以调整彼此对应的夹具220与未涂覆部分12之间的距离。也就是说，可调整夹具220的长度，使得夹具220稳定地支撑未涂覆部分12。

例如，在联接件221上沿朝向旋转构件210的中心的方向形成引导突起221a，并且在支撑件222中形成可滑动地联接至引导突起221a的引导槽222a。

因此，夹具220的支撑件222可在朝向旋转构件210的中心的方向上或与该方向相反的方向上沿联接件221的引导突起221a可滑动地移动。结果，可简单地调整夹具220的长度，并且因此，可将未涂覆部分12支撑为紧密附接至支撑件222。

夹具220进一步包括将固定的支撑件222固定到联接件221上而不会移动的固定件223。也就是说，参照图9，固定件223可在穿过支撑件222的侧面之后在按压联接件221的同时使支撑件222的固定力增加。因此，支撑件222可固定到联接件221而不会移动。

因此，本发明的范围通过所附权利要求限定，而不是前面的描述和其中描述的示例性实施方式。在本发明的权利要求及权利要求的等同含义范围内做出的各种修改被认为是在本发明的范围内。