电极组件、制造该电极组件的设备和制造该电极组件的方法与流程

相关申请的交叉引用本技术要求于2021年9月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2021-0124051和于2022年9月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2022-0114323的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本发明涉及一种电极组件、制造该电极组件的设备和制造该电极组件的方法，并且更具体地，涉及一种如下的电极组件、制造该电极组件的设备和制造该电极组件的方法，在该电极组件中，电极和隔膜片以z字形折叠类型堆叠，并且能够防止电极从固定位置分离。

背景技术：

1、通常，二次电池的类型包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池等。这样的二次电池不仅应用于小型产品(例如，数码相机、p-dvd、mp3p、蜂窝电话、pda、便携式游戏装置、电动工具和电动自行车)，而且还应用于要求高输出的大尺寸产品(例如，电动车辆和混合动力车辆)以及用于存储过量生成的电力或新的可再生能源的电力存储装置和备用电力存储装置。

2、为了制造这种二次电池，首先，将电极活性材料浆料施加到正极集流体和负极集流体，以制备堆叠在隔膜两侧上的正极和负极，从而形成具有预定形状的电极组件。然后，将电极组件容纳在电池壳体中，并且将电解液注入，并且然后进行密封。

3、电极组件被分为各种类型。例如，可以提及简单堆叠类型、层压和堆叠类型(l&s，层压和堆叠类型)、堆叠和折叠类型(s&f，堆叠和折叠类型)和z字形折叠类型等，在所述简单堆叠类型中，正极、隔膜和负极彼此简单地交叉，并且它们在不制造单元电芯的情况下连续地堆叠；在所述层压和堆叠类型中，使用正极、隔膜和负极首先制造单元电芯，然后堆叠这些单元电芯；在所述堆叠和折叠类型中，多个单元电芯间隔开并且附接到隔膜片的具有较长长度的一个表面，并且隔膜片从一端在相同的方向上重复折叠；在所述z字形折叠类型中，多个电极或单元电芯交替地附接到隔膜片的一个表面和另一表面，该隔膜片的长度在一侧长度较长，并且在特定方向上从一端折叠隔膜片然后在相反方向上折叠的方法交替地重复。在这些类型中，z字形折叠类型对齐程度高且电解液的浸渍程度高，因此近年来经常使用z字形折叠类型。

4、这样，在常规的情况下，在将电极和隔膜片按照z字形折叠类型堆叠之后，不进行单独的堆叠过程，这导致电极和隔膜片彼此不粘附的问题，并且因此，电极从固定位置分离。为了解决这些问题，在堆叠电极和隔膜片之后执行单独的堆叠过程，但是堆叠电极和隔膜片的堆叠体的总厚度被增厚，这导致热不被传递到堆叠体内部并且因此粘合强度降低的问题。另外，为了执行这种单独的堆叠过程，还存在在传送堆叠体的过程中电极从固定位置分离的问题。当隔膜片本身的粘合强度低时，根据隔膜片的材料进一步加剧了这个问题。

5、因此，需要开发一种包括在防止电极从固定位置分离的同时具有改进的电池电芯性能的z字形折叠类型电极组件的电极组件、用于制造该电极组件的设备以及用于制造该电极组件的方法。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的在于提供一种电极组件、用于制造该电极组件的设备以及用于制造该电极组件的方法，在所述电极组件中，电极和隔膜片按照z字形折叠类型堆叠并且能够防止电极从固定位置分离。

3、本公开的目的不限于上述目的，本领域技术人员可以根据以下详细描述和附图清楚地理解本文未描述的其他目的。

4、技术方案

5、根据本公开的实施方式，提供了一种用于制造电极组件的设备，所述设备包括：电极供应单元，所述电极供应单元被提供有电极片，在所述电极片上形成有多个电极；隔膜供应单元，所述隔膜供应单元被提供有隔膜片，所述隔膜片在安置所述电极时折叠，覆盖所述电极并且与所述电极堆叠；台，所述电极在所述台上被安置在上表面上以使所述隔膜片在所述电极之间折叠以便形成所述电极组件；隔膜引导件，所述隔膜引导件引导所述隔膜片的折叠方向；以及成对的上施加器，所述成对的上施加器将粘合剂施加到安置在所述台上的电极的上部的至少一部分，其中，所述隔膜引导件和所述成对的上施加器基于所述台左右线性地往复运动，并且其中，所述台是固定的。

6、该电极供应单元可以包括：第一电极供应单元，第一电极片从所述第一电极供应单元提供，在所述第一电极片上形成有多个第一电极；以及第二电极供应单元，第二电极片从所述第二电极供应单元提供，在所述第二电极片上形成有多个第二电极。

7、所述成对的上施加器包括第一上喷嘴和第二上喷嘴，所述第一上喷嘴可以将所述粘合剂施加在所述第一电极的上部上，并且所述第二上喷嘴可以将所述粘合剂施加在所述第二电极的上部上。

8、所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴可以被布置在两侧，且所述隔膜引导件介于所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴之间。

9、所述第一电极可以被安置在所述隔膜片的第一区域上，并且所述第二电极可以被安置在所述隔膜片的第二区域上。

10、当所述第一电极被安置在所述隔膜片的所述第一区域上时，所述第一上喷嘴可以在所述第一电极上线性地移动，并且当所述第二电极被安置在所述隔膜片的所述第二区域上时，所述第二上喷嘴可以在所述第二电极上线性地移动。

11、当所述第一上喷嘴将所述粘合剂施加到所述第一电极的上部的至少一部分时，所述隔膜引导件可以在所述隔膜片覆盖所述第一电极的方向上线性地移动，并且当所述第二上喷嘴将所述粘合剂施加到所述第二电极的所述上部的至少一部分时，所述隔膜引导件可以在所述隔膜片覆盖所述第二电极的方向上线性地移动。

12、用于制造电极组件的设备可以包括下施加器，所述下施加器将粘合剂分别施加到所述第一电极的下部和所述第二电极的下部。

13、用于制造电极组件的设备还可以包括：第一头部，所述第一头部吸附所述第一电极并将所述第一电极安置在所述第一区域上；以及第二头部，所述第二头部吸附所述第二电极并将所述第二电极安置在所述第二区域上。

14、当所述第一电极被吸附到所述第一头部时，所述下施加器可以将所述粘合剂施加到所述第一电极的下部，并且当所述第二电极被吸附到所述第二头部时，所述下施加器可以将所述粘合剂施加到所述第二电极的下部。

15、用于制造电极组件的设备可以包括：第一传送装置，所述第一传送装置将所述第一电极朝向所述台传送；以及第二传送装置，所述第二传送装置将所述第二电极朝向所述台传送。

16、所述第一传送装置包括朝向所述第一电极开口的第一凹槽，使得所述下施加器经由所述第一凹槽向所述第一电极的下部施加所述粘合剂，并且所述第二传送装置包括朝向所述第二电极开口的第二凹槽，使得所述下施加器经由所述第二凹槽向所述第二电极的下部施加所述粘合剂。

17、根据本公开的另一实施方式，提供了一种用于制造电极组件的方法，所述方法包括以下步骤：切割从第一电极供应单元退绕的第一电极片，以形成多个第一电极；将从隔膜供应单元提供的隔膜片沿着隔膜引导件安置在台上；通过下施加器将粘合剂施加到所述第一电极的下部；将所述第一电极安置在所述隔膜片的第一区域上；通过第一上喷嘴向所述第一电极的上部施加粘合剂；以及在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的第二区域覆盖所述第一电极。

18、在覆盖所述第一电极的上部之后，所述方法还可以包括以下步骤：切割从第二电极供应单元提供的第二电极片，以形成多个第二电极；通过下施加器将粘合剂施加到第二电极；将所述第二电极安置在所述隔膜片的第二区域上；通过第二上喷嘴向所述第二电极的上部施加粘合剂；以及在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的所述第一区域覆盖所述第二电极。

19、在覆盖所述第一电极的上部之后，所述方法还可以包括以下步骤：切割从第二电极供应单元提供的第二电极片，以形成多个第二电极；通过下施加器将粘合剂施加到第二电极；将所述第二电极安置在所述隔膜片的第二区域上；通过第二上喷嘴向所述第二电极的上部施加粘合剂；以及在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的所述第一区域覆盖所述第二电极。

20、所述台是固定的，并且所述隔膜引导件、所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴可以基于所述台线性地往复运动。

21、根据本公开的另一实施方式，提供了一种电极组件，在所述电极组件中交替地堆叠电极和隔膜，其中，所述电极包括第一电极和第二电极，其中，所述隔膜片具有通过折叠至少两次而形成的z字形形状，其中，所述隔膜片在所述第一电极被安置在所述隔膜片的第一区域上的状态下被折叠，使得所述隔膜片的第二区域覆盖所述第一电极，并且所述隔膜片在所述第二电极被安置在所述第二区域上的状态下被折叠，使得所述隔膜片的所述第一区域覆盖所述第二电极，并且其中，在所述电极与所述隔膜片之间形成粘合剂层。

22、所述粘合剂层包括第一粘合剂层和第二粘合剂层，所述第一粘合剂层可以位于所述电极的下部与所述隔膜片之间，并且所述第二粘合剂层可以位于所述电极的上部与所述隔膜片之间。

23、所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层可以分别通过以多个点的形式施加粘合剂来形成。

24、根据本公开的又一实施方式，提供了一种包括上述电极组件的电池电芯，其中，所述电池电芯包括容纳电极组件和电解液的电池壳体，并且其中，所述粘合剂层可以被溶解在所述电解液中。

25、有益效果

26、根据实施方式，本公开提供了一种如下电极组件、用于制造该电极组件的设备和用于制造该电极组件的方法，在所述电极组件中，电极和隔膜片以z字形折叠类型堆叠，并且粘合剂先前被施加到电极的上部和下部，从而防止电极从固定位置分离。

27、本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描述中清楚地理解以上未描述的其他附加效果。