本發(fā)明涉及二次電池的電池堆制造裝置，更具體地，涉及能夠保持及調(diào)節(jié)分離膜的張力的二次電池的電池堆制造裝置。

背景技術(shù)：

1、二次電池作為將電能源轉(zhuǎn)換成化學(xué)能源而進(jìn)行存儲并在需要時制電的元件，在一個電極同時進(jìn)行充電和放電，氧化電極(anode，-極)和還原電極(cathode，+極)以放電反應(yīng)為基準(zhǔn)被區(qū)分。

2、二次電池包括：在集電體涂布活性物質(zhì)(active?material)的陽極板及陰極板、分離陽極板和陰極板的分離膜(separator)、通過分離膜傳送離子的電解液、收納陽極板和分離膜及陰極板的殼體、連接到陽極板和陰極板而引出到外部的引線接頭(lead?tap)等。

3、這樣的二次電池依次層疊有陽極板、分離膜、陰極板并裝在電解質(zhì)溶液中形成，制造這樣的二次電池的電池堆(cell?stack)的方式大分為兩種。

4、在小型二次電池的情況下，通常使用將陰極板及陽極板配置在分離膜上，將此卷起(windin?g)而制造為凝膠卷(jel?ly-roll)形態(tài)的方式，在具備更大的電容量的中大型二次電池的情況下，通常使用以適當(dāng)?shù)捻樞驅(qū)盈B(stacking)陰極板、陽極板及分離膜而制造的方式。

5、以層疊式制造二次電池的電池堆的方式是各種各樣的。其中，z-堆疊(z-stacking)方式以如下形態(tài)層疊：分離膜構(gòu)成為以z字形(zigzag)折疊的形態(tài)，并且在它們之間交替地插入陰極板及陽極板。

6、專利第10-2021-0031152號等這樣的各種現(xiàn)有技術(shù)中公開了這樣的以z-堆疊形態(tài)構(gòu)成的二次電池的電池堆。

7、上述公開專利第10-2021-0031152號中公開了向左右往返移動的堆臺上供給分離膜而制造電池堆(cell?stack)的二次電池的電池堆制造系統(tǒng)。

8、但是，上述公開專利第10-2021-0031152號的二次電池的電池堆制造系統(tǒng)因左右往返移動的堆臺的重量而難以提高電池堆的生產(chǎn)速度，在分離膜退繞機與堆臺之間不存在能夠調(diào)節(jié)(控制)分離膜的張力的構(gòu)成要件，因此難以控制分離膜的張力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)課題

2、本發(fā)明的目的在于提供一種能夠調(diào)節(jié)分離膜的張力，通過調(diào)節(jié)分離膜的張力來能夠提高電池堆的生產(chǎn)速度的二次電池的電池堆制造裝置。

3、解決技術(shù)課題的手段

4、上述的本發(fā)明的目的是通過調(diào)節(jié)通過另設(shè)的驅(qū)動部而旋轉(zhuǎn)的送料輥的旋轉(zhuǎn)速度來達(dá)成的。另外，通過導(dǎo)輥的移動速度及移動軌跡而達(dá)成的。另外，根據(jù)導(dǎo)輥的移動速度和/或移動位置(軌跡)而調(diào)節(jié)送料輥的旋轉(zhuǎn)速度而達(dá)成的。

5、上述的本發(fā)明的目的是通過后述的具體的內(nèi)容而達(dá)成的。

6、本發(fā)明的二次電池的電池堆制造裝置包括分離膜供給部、張力調(diào)節(jié)部及堆層疊部。上述分離膜供給部供給分離膜。上述張力調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)從分離膜供給部移動的分離膜的張力。上述堆層疊部配置于張力調(diào)節(jié)部的下方。另外，上述張力調(diào)節(jié)部具備通過送料輥驅(qū)動部而旋轉(zhuǎn)的送料輥來調(diào)節(jié)分離膜的張力。

7、具體地，上述分離膜供給部包括分離膜退繞機、多個分離膜行駛輥及張力調(diào)節(jié)部件。上述分離膜退繞機上卷繞有分離膜。上述多個分離膜行駛輥將從分離膜退繞機退繞的分離膜引導(dǎo)至張力調(diào)節(jié)部。上述張力調(diào)節(jié)部件配置于分離膜退繞機與張力調(diào)節(jié)部之間。

8、具體地，上述張力調(diào)節(jié)部件包括多個張力調(diào)節(jié)輥、第一支承部件及第二支承部件。上述多個張力調(diào)節(jié)輥通過分離膜的移動而旋轉(zhuǎn)。上述第一支承部件支承多個張力調(diào)節(jié)輥中的一部分的張力調(diào)節(jié)輥。上述第二支承部件支承多個張力調(diào)節(jié)輥中的另一部分張力調(diào)節(jié)輥，與第一支承部件隔開預(yù)定的距離而配置。

9、具體地，上述第一支承部件進(jìn)行移動或以上述第一支承部件的一側(cè)為中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

10、具體地，上述第二支承部件進(jìn)行移動或以上述第二支承部件的一側(cè)為中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

11、具體地，上述第一支承部件及上述第二支承部件能夠一邊移動一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

12、具體地，上述張力調(diào)節(jié)部包括送料輥、送料輥驅(qū)動部及導(dǎo)輥。上述送料輥形成為一對。上述送料輥驅(qū)動部使一對送料輥進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。上述導(dǎo)輥配置于一對送料輥與堆層疊部之間。分離膜通過一對送料輥之間而移動到導(dǎo)輥。

13、具體地，上述導(dǎo)輥形成為一對，引導(dǎo)通過了一對送料輥之間的分離膜而覆蓋依次層疊在堆層疊部的電極板。

14、具體地，一對上述導(dǎo)輥從左側(cè)最外廓位置向右側(cè)最外廓位置，并從右側(cè)最外廓位置向左側(cè)最外廓位置進(jìn)行往返移動。

15、具體地，一對上述導(dǎo)輥往返移動從劃分為a區(qū)間、b區(qū)間和c區(qū)間的左側(cè)最外廓位置到右側(cè)最外廓位置為止的距離。

16、具體地，一對上述導(dǎo)輥從左側(cè)最外廓位置向右側(cè)最外廓位置移動，在上述a區(qū)間沿著圓弧形狀的軌跡向上方移動，在上述b區(qū)間向水平方向移動，在上述c區(qū)間沿著圓弧形狀的軌跡向下方移動。此時，一對上述導(dǎo)輥在上述a區(qū)間進(jìn)行勻加速運動，在上述b區(qū)間進(jìn)行勻速運動，在上述c區(qū)間進(jìn)行勻減速運動。

17、具體地，一對上述導(dǎo)輥從右側(cè)最外廓位置向左側(cè)最外廓位置移動并在上述c區(qū)間沿著圓弧形狀的軌跡向上方移動，在上述b區(qū)間向水平方向移動，在上述a區(qū)間沿著圓弧形狀的軌跡向下方移動。此時，一對上述導(dǎo)輥在上述c區(qū)間進(jìn)行勻加速運動，在上述b區(qū)間進(jìn)行勻速運動，在上述a區(qū)間進(jìn)行勻減速運動。

18、具體地，上述堆層疊部包括電池堆及堆臺。上述電池堆的結(jié)構(gòu)是：多個電極板分別將分離膜隔在中間層疊而成。上述堆臺配置有電池堆。并且，一個電極板被分離膜覆蓋時，上述堆臺向下方移動。

19、根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，在一個電極板被分離膜覆蓋的期間，上述堆臺向下方和上方移動。

20、發(fā)明效果

21、本發(fā)明的二次電池的電池堆制造裝置具有通過張力調(diào)節(jié)部而控制從分離膜退繞機移動的分離膜的張力的效果。

22、另外，本發(fā)明的二次電池的電池堆制造裝置具有通過控制送料輥的旋轉(zhuǎn)速度而控制從分離膜退繞機移動到送料輥的分離膜的張力的效果。

23、另外，本發(fā)明的二次電池的電池堆制造裝置具有在張力截斷之后通過導(dǎo)輥的移動速度和/或移動軌跡而保持分離膜的張力的效果。

24、另外，本發(fā)明的二次電池的電池堆制造裝置具有在張力截斷之后根據(jù)導(dǎo)輥的移動速度和/或移動位置(軌跡)而控制送料輥的旋轉(zhuǎn)速度而控制分離膜的張力的效果。

25、另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的二次電池的電池堆制造裝置具有能夠提高電池堆生產(chǎn)的效率性，減少通過分離膜褶皺的產(chǎn)生而導(dǎo)致的不良，由此能夠提高產(chǎn)品的可靠性的效果。

技術(shù)特征：

1.一種二次電池的電池堆制造裝置，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的二次電池的電池堆制造裝置，其中，

技術(shù)總結(jié)
公開一種二次電池的電池堆制造裝置。上述二次電池的電池堆制造裝置的特征在于調(diào)節(jié)送料輥的旋轉(zhuǎn)速度而控制分離膜的張力。另外，上述二次電池的電池堆制造裝置的特征在于根據(jù)導(dǎo)輥的移動速度和/或移動位置(軌跡)而調(diào)節(jié)送料輥的旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)分離膜的張力。另外，上述二次電池的電池堆制造裝置的特征在于通過導(dǎo)輥的移動速度及移動軌跡而控制分離膜的張力。上述二次電池的電池堆制造裝置包括分離膜供給部、張力調(diào)節(jié)部及堆層疊部。上述張力調(diào)節(jié)部具備通過送料輥驅(qū)動部而旋轉(zhuǎn)的送料輥來調(diào)節(jié)分離膜的張力。

技術(shù)研發(fā)人員：金泰安,金成哲,方春錫,李性旼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：LG電子株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30