用于制造电极组件的装置及用于制造电极组件的方法与流程
本发明涉及电极组件制造装置及电极组件制造方法,并且更具体地,涉及如下电极组件制造装置及电极组件制造方法,它们即使在用于制造单元电芯的层压部或用于将单元电芯堆叠成电极组件的堆叠设备中的任一者停止时,也能够制造电极组件。本技术要求基于2024年2月26日的韩国专利申请no. 10-2024-0027462的优先权权益,该专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术:
1、最近,对能够重复执行充电和放电的二次电池的需求增加。二次电池包括电极组件和围绕电极组件的壳体。根据电极组件的形状或壳体的类型,提供各种类型的二次电池。
2、电极组件通过将正极、隔膜、负极和隔膜重复层压而形成,并且提供了用于制造单个电极组件的各种方法。
3、在下文中,将参照图1和图2描述常规二次电池的示例和电极组件制造方法的示例。
4、图1(a)是二次电池的截面图,图1(b)是用于说明由多个单电芯和一个半电芯构成的电极组件的图,并且图2是用于说明根据常规的层压部和堆叠设备制造电极组件的工序的图。
5、二次电池1包括电极组件3、电解质和壳体2。电极组件3通过经由隔膜6依次层压负极7和正极8而形成。电解质用作在二次电池1的充放电时使离子能够在负极7与正极8之间迁移的介质。
6、电极组件3的制造步骤可以包括电极的制造步骤、制造包括电极和隔膜6的单电芯4和半电芯5的层压步骤、以及制造电极组件3的堆叠步骤。单电芯4通过依次层压隔膜6、负极7、隔膜6和正极8而形成。半电芯5通过依次层压隔膜6、负极7和隔膜6而形成。电极组件3通过依次层压多个单电芯4和单个半电芯5而形成。
7、单电芯4和半电芯5可以被称为单元电芯或半成品电芯,并且多个单元电芯或半成品电池可以被层压以形成单个成品电芯或电极组件。
8、层压设备10包括用于制造单电芯4的层压部11以及用于将单电芯4传送到堆叠设备20的层压传送部13。
9、层压部11可以通过依次层压隔膜6、负极7、隔膜6和正极8并且将两个隔膜6的边缘密封,来制造一个单电芯4。另选地,层压部11可以通过依次层压隔膜6、负极7和隔膜6并且将两个隔膜6的边缘密封,来制造一个半电芯5。
10、堆叠设备20包括:堆叠台25,该堆叠台25被布置成使得多个单电芯4依次堆叠;堆叠传送部21,该堆叠传送部21连接堆叠台25和层压传送部13;以及拾取部23,该拾取部23被布置成使得沿着堆叠传送部21传送的单电芯4被吸附并运送到堆叠台25。
11、堆叠设备20与层压设备10同线式(in-line)连接,使得堆叠传送部21与层压设备10的层压传送部13位于一条直线上。堆叠设备20安装在层压设备10的后端。
12、在层压设备10和堆叠设备20正常操作时,在层压部11中制造的单电芯4在电芯密封部(12)中在隔膜6的边缘处被密封,并且沿着层压传送部13朝向堆叠设备20传送。
13、从层压传送部13向堆叠传送部21排出的单电芯4沿着堆叠传送部21朝向堆叠台25传送。拾取部23吸附沿着堆叠传送部21传送的单电芯4,将其运送到堆叠台25,并将单电芯4层压在堆叠台25上。
14、通过制造单电芯4并且依次层压所制造的单电芯4来制造电极组件3的工序作为连续工序执行。
15、在层压设备10或堆叠设备20停止时,电极组件3的制造停止。
16、在层压设备10停止时,不能制造单电芯4,使得不能制造电极组件3。在堆叠设备20停止时,在层压设备10中制造的单电芯4不能层压,使得不能制造电极组件3。
17、因此,在制造常规的电极组件3时,如果层压设备10或堆叠设备20停止,则另一设备也停止,由此存在电极组件3的生产率降低的问题。
18、另外,如果层压设备10或堆叠设备20停止,则另一设备也停止,由此存在设备的操作率降低的问题。
技术实现思路
1、技术问题
2、本发明旨在解决常规的电极组件制造装置和方法的问题。
3、通过本发明的一个示例,当连续且依次执行单元电芯制造和电极组件制造时,旨在提供一种电极组件制造装置及电极组件制造方法,它们能够在电极组件制造不易的情况下连续地执行单元电芯制造。
4、通过本发明的一个示例,当连续且依次执行单元电芯制造和电极组件制造时,旨在提供一种电极组件制造装置及电极组件制造方法,它们能够在单元电芯制造不易的情况下连续地执行电极组件制造。
5、技术方案
6、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,可以提供一种电极组件制造方法,其特征在于,该电极组件制造方法包括以下步骤:层压步骤,该层压步骤通过层压部制造单元电芯;传送步骤,该传送步骤通过层压传送部传送单元电芯;传递步骤,该传递步骤将单元电芯从层压传送部传递到堆叠设备;堆叠步骤,该堆叠步骤通过堆叠设备依次堆叠单元电芯来制造电极组件;以及缓冲投入步骤,该缓冲投入步骤在堆叠设备停止时,将在沿着层压传送部传送的过程中的单元电芯投入到缓冲料盒中,其中,层压步骤连续进行。
7、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,可以提供一种电极组件制造方法,其特征在于,该电极组件制造方法包括以下步骤:层压步骤,该层压步骤通过层压部制造单元电芯;传送步骤,该传送步骤通过层压传送部传送单元电芯;传递步骤,该传递步骤将单元电芯从层压传送部传递到堆叠设备;堆叠步骤,该堆叠步骤通过堆叠设备依次堆叠单元电芯来制造电极组件;以及缓冲释放步骤,该缓冲释放步骤在层压部停止时,通过层压传送部将容纳在缓冲料盒中的单元电芯提供到堆叠设备,其中,堆叠步骤连续进行。
8、缓冲料盒可以设置在层压传送部的底部处,并且在缓冲投入步骤中,单元电芯可以掉落到缓冲料盒中并且被容纳。
9、优选的是,缓冲投入步骤和缓冲释放步骤排他地(exclusively)执行。优选的是,当电极组件制造装置正常操作以正常制造电极组件时,缓冲投入步骤和缓冲释放步骤的执行被排除。
10、优选的是,当执行缓冲投入步骤时,传递步骤和堆叠步骤的执行被停止。
11、优选的是,在执行缓冲释放步骤时,层压步骤的执行被停止。
12、优选的是,缓冲料盒设置在层压传送部的底部处,并且在缓冲释放步骤中,单元电芯被吸附在层压传送部上。
13、优选的是,用于堆叠的单元电芯通过层压部的驱动来供应,或者通过缓冲料盒来供应。
14、制造方法可以包括不良品投入步骤,该不良品投入步骤将在沿着层压传送部传送的过程中的不良单元电芯投入到不良品料盒中,该不良品料盒设置成与缓冲料盒间隔开。
15、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,可以提供一种电极组件制造方法,其中,通过层压部制造单元电芯的层压步骤和通过堆叠设备依次堆叠单元电芯来制造电极组件的堆叠步骤被依次并且连续地执行,其特征在于,为了在堆叠设备停止时连续制造单元电芯,执行将在层压步骤中制造的单元电芯投入到缓冲料盒中的缓冲投入步骤,或者为了在层压部停止时连续制造电极组件,执行将容纳在缓冲料盒中的单元电芯提供到堆叠设备的缓冲释放步骤。
16、优选的是,缓冲投入步骤和缓冲释放步骤排他地执行。
17、即使在由于堆叠设备的问题而不易堆叠时,也可以通过层压设备在不停止的情况下连续地执行层压。另外,即使在由于层压设备的问题而不易层压时,也可以通过堆叠设备在不停止的情况下连续地执行堆叠。
18、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,可以提供一种电极组件制造装置,该电极组件制造装置包括:层压设备,该层压设备包括用于制造单元电芯的层压部以及用于吸附和传送在层压部中制造的单元电芯的层压传送部;堆叠设备,该堆叠设备用于通过依次堆叠从层压传送部传递的单元电芯来制造电极组件;缓冲料盒,该缓冲料盒设置在层压传送部的底部处,并且装载从层压传送部掉落的单元电芯;以及缓冲推动器,该缓冲推动器用于在堆叠设备停止时,将在沿着层压传送部传送的过程中的单元电芯推入缓冲料盒中,以连续地执行单元电芯的制造。
19、优选的是,在堆叠设备正常操作时,缓冲推动器的操作被停止。
20、其特征可以在于,缓冲推动器被安装成能够进入作为层压传送部的行进路线上的一个点的缓冲投入位置,并且缓冲推动器在反复进入层压传送部和从层压传送部退出时,将通过缓冲投入位置的单元电芯推入缓冲料盒中。
21、其特征可以在于,缓冲料盒具有朝向层压传送部开口的上部,缓冲料盒具有装载单元电芯的底表面,并且缓冲料盒在层压传送部的底部处与缓冲推动器同轴地安装。
22、优选的是,缓冲料盒包括缓冲驱动部,缓冲驱动部使底表面在靠近层压传送部或远离层压传送部的方向上移动。
23、优选的是,在层压部停止时,缓冲驱动部通过使底表面上升而将装载在缓冲料盒中的顶部的单元电芯吸附到层压传送部,从而连续执行电极组件的制造。
24、优选的是,在层压部停止时,层压传送部连续地执行操作,从而将单元电芯从缓冲料盒传递到堆叠设备,并且在堆叠设备停止时,层压传送部连续地执行操作,从而将单元电芯容纳在缓冲料盒中。
25、优选的是,堆叠设备包括堆叠传送部,堆叠传送部在堆叠传递位置下方同线式连接到层压传送部,并且吸附和传送从层压传送部传递的单元电芯。
26、制造装置可以包括传递推动器,该传递推动器将单元电芯从层压传送部传递到堆叠传送部。
27、制造装置可以包括不良品推动器,该不良品推动器将单元电芯当中的不良单元电芯从层压传送部传递到不良品料盒。
28、有益效果
29、通过本发明的一个示例,当连续且依次执行单元电芯制造和电极组件制造时,可以提供一种电极组件制造装置及电极组件制造方法,它们能够在电极组件制造不易的情况下连续地执行单元电芯制造。
30、通过本发明的一个示例,当连续且依次执行单元电芯制造和电极组件制造时,可以提供一种电极组件制造装置及电极组件制造方法,它们能够在单元电芯制造不易的情况下连续地执行电极组件制造。
- 还没有人留言。
