包括電極引導(dǎo)件的層壓設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括電極引導(dǎo)件的層壓設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]總體而言，隨著技術(shù)發(fā)展和對于移動(dòng)裝置的需求的增加，對于二次電池的需求已經(jīng)顯著地增加。在這些二次電池中，具有高能量密度和操作電壓以及極好的保存和壽命特性的鋰(離子/聚合物)二次電池已經(jīng)廣泛地用作各種電子產(chǎn)品以及各種移動(dòng)裝置的能源。
[0003]與在移動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方面的提高的興趣和對于移動(dòng)裝置的增加的需求一致，存在對于進(jìn)一步減小安裝在這些移動(dòng)裝置上的鋰二次電池的厚度的需求。
[0004]與這種需求一致，在二次電池的制造過程期間使用單面電極材料。單面電極材料可能具有的限制在于，與典型的雙面電極材料相比，由于電極材料的減小的厚度，電極材料的卷曲不是恒定的，并且卷曲的程度增加。特別地，因?yàn)橛捎陔姌O材料的卷曲而在層壓過程中電極饋送故障頻繁地發(fā)生，所以總體層壓過程的速度可能降低并且正常電極組件的產(chǎn)量也可能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明提供了一種層壓設(shè)備，該層壓設(shè)備包括可以有效地改善由于電極材料的卷曲而造成的電極饋送故障的電極引導(dǎo)件。
[0007]通過改善由于電極材料的卷曲而造成的電極饋送故障，本發(fā)明還提供了在層壓過程的速度以及總體生產(chǎn)率和產(chǎn)量方面的改善。
[0008]技術(shù)方案
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供層壓設(shè)備，包括:切割器，該切割器用于切割從電極材料卷展開的電極材料；傳輸單元，該傳輸單元用于傳輸切割的電極材料；電極引導(dǎo)件，該電極引導(dǎo)件布置在層壓器的饋送單元的前端處并且引導(dǎo)在傳輸單元上的切割的電極材料向?qū)訅浩鞯酿佀蛦卧佀停火佀蛦卧?，該饋送單元用于將切割的電極材料和分隔材料饋送到層壓器；以及層壓器，該層壓器用于在其中分隔材料與切割的電極材料的頂部或者底部重疊的狀態(tài)下通過將熱和壓力施加于切割的電極材料而層壓分隔材料和切割的電極材料，其中電極引導(dǎo)件具有如下形狀，即:具有矩形板形狀和預(yù)定尺寸的多個(gè)臂部以預(yù)定間隔相互間隔開并且垂直地連接到具有矩形板形狀的單個(gè)本體。
[0010]在電極引導(dǎo)件、傳輸單元、和層壓器的饋送單元之間沒有干涉的情況下，在傳輸切割的電極材料的方向上的電極引導(dǎo)件的一側(cè)的長度可以被確定為具有最大值。
[0011 ] 而且，基于切割的電極材料或者分隔材料的尺寸，可以確定在與傳輸切割的電極材料的方向垂直的方向上的電極引導(dǎo)件的一側(cè)的長度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電極材料可以是僅一個(gè)表面涂覆有電極的單面電極材料。
[0013]電極材料卷可以被纏繞使得涂覆有電極的該一個(gè)表面面向內(nèi)并且箔片層面向外。
[0014]此外，在R型二分單體(b1-cell)或者L型二分單體的制備中可以使用通過層壓設(shè)備而與分隔材料層壓的單面電極材料。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電極引導(dǎo)件可以是可附接的且可拆卸的。
[0016]有利的效果
[0017]可以在層壓過程中在電極到層壓器的饋送期間減少由于電極材料的卷曲造成的電極饋送故障的發(fā)生。通過電極的有效饋送，可以改善層壓過程的速度并且可以增加總體生產(chǎn)率和產(chǎn)量。
【附圖說明】
[0018]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、包括電極引導(dǎo)件的層壓設(shè)備；
[0019]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電極引導(dǎo)件；
[0020]圖3示出在本發(fā)明的層壓設(shè)備中使用的電極材料，其中(a)示出雙面電極材料并且(b)示出單面電極材料；以及
[0021]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的單面電極材料的纏繞方向，其中(a)示出其中箔片層面向內(nèi)的纏繞方向，并且(b)示出其中箔片層面向外的纏繞方向。
[0022]附圖標(biāo)記說明
[0023]100:層壓設(shè)備
[0024]10:電極材料
[0025]20:傳輸單元
[0026]30:電極引導(dǎo)件
[0027]40:分隔材料
[0028]C1、C2:切割器
[0029]R1、R2:饋送單元
[0030]L1、L2:層壓器
【具體實(shí)施方式】
[0031]在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，從而以能夠容易地由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)施的方式充分地解釋本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式體現(xiàn)而不應(yīng)該解釋為限制于在這里闡述的實(shí)施例。在附圖中，為了清楚起見省略了與說明無關(guān)的部分，并且類似的附圖標(biāo)記表示各處類似的元件。
[0032]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、包括電極引導(dǎo)件的層壓設(shè)備。參考圖1，層壓設(shè)備100由傳輸單元20、切割器C1和C2、電極引導(dǎo)件30、饋送單元R1和R2、以及層壓器L1和L2構(gòu)成。
[0033]在圖1中示出的層壓設(shè)備100中，僅僅示出了與本實(shí)施例有關(guān)的元件以防止本實(shí)施例的特征模糊。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，可以進(jìn)一步包括除了在圖1中示出的元件之外的其它通用的元件。
[0034]根據(jù)本實(shí)施例的層壓設(shè)備100包括電極引導(dǎo)件30，該電極引導(dǎo)件30用于在層壓器L1和L2的饋送單元R1和R2的前端處引導(dǎo)切割的電極材料10向?qū)訅浩鱈1和L2的饋送單元R1和R2饋送，并且相應(yīng)地，根據(jù)本實(shí)施例的層壓設(shè)備100是減少由于電極材料10的卷曲造成的電極饋送故障并且提高層壓過程的速度的設(shè)備。
[0035]切割器C1切割從電極材料卷展開的電極材料10。為了過程自動(dòng)化，在通過作為先前過程的切口過程中預(yù)先纏繞而形成的纏繞卷的狀態(tài)下，供給電極材料10。層壓設(shè)備100為了層壓而從電極材料卷展開電極材料10并且使用切割器C1將展開的電極材料10切割成預(yù)定尺寸。
[0036]傳輸單元20傳輸由切割器C1切割的電極材料10。由傳輸單元20傳輸?shù)那懈畹碾姌O材料10被層壓器L1和L2的饋送單元R1和R2饋送到層壓器L1和L2。切割的電極材料10通過電極引導(dǎo)件30被層壓器L1和L2的饋送單元R1和R2供給到層壓器L1和L2。在這里，可以用通常地并且廣泛地使用的傳送帶實(shí)現(xiàn)傳輸單元20。然而，本發(fā)明不限于此，并且另外，傳輸單元20可以包括配置為傳輸切割的電極材料10的任何單元。
[0037]電極引導(dǎo)件30布置在層壓器L1和L2的饋送單元R1和R2的前端處并且引導(dǎo)切割的電極材料10向?qū)訅浩鱈1和L2的饋送單元R1和R2饋送以將在傳輸單元20上的切割的電極材料10饋送到層壓器L1和L2。
[0038]根據(jù)本實(shí)施例的電極引導(dǎo)件30是具有預(yù)定厚度的金屬板，其中與電極引導(dǎo)件30的具體形狀有關(guān)的詳細(xì)說明參考圖2。
[0039]饋送單元R1和R2將切割的電極材料10和分隔材料40饋送到層壓器L1和L2。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖1所示，可以用豎直地定位成彼此對應(yīng)的第一輥?zhàn)覴1和第二輥?zhàn)覴2實(shí)現(xiàn)饋送單元R1和R2。第一輥?zhàn)覴1和第二輥?zhàn)覴2可以分別地在相互對應(yīng)的方向上繞輥?zhàn)虞S旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，通過在層壓器L1和L2的前端處旋轉(zhuǎn)，第一輥?zhàn)覴1和第二輥?zhàn)覴2同時(shí)地將通過電極引導(dǎo)件30的切割的電極材料10以及分隔材料40饋送到層壓器L1和L2。S卩，切割的電極材料10和分隔材料40在重疊的狀態(tài)中被饋送到層壓器L1和L2的內(nèi)部。
[0040]在此情況下，分隔材料40在從卷展開的狀態(tài)中被供給到層壓器L1和L2，并且電極材料10在切割狀態(tài)中被供給到分隔材料40的頂部或者底部。然而，不一定在從卷展開的狀態(tài)中將分隔材料40供給到層壓器L1和L2，并且類似于電極材料10地，分隔材料40可以通過由獨(dú)立的切割器切割而供給到層壓器L1和L2。
[0041]通過在其中分隔材料40與切割的電極材料10的頂部或者底部重疊的狀態(tài)中將熱和壓力施加于切割的電極材料10，層壓器L1和L2層壓分隔材料40和切割的電極材料10。如圖1所示，可以用豎直地定位成彼此對應(yīng)的上層壓器L1和下層壓器L2實(shí)現(xiàn)層壓器L1和L2。通過上下移動(dòng)單元(未示出)的驅(qū)動(dòng)，上層壓器L1和下層壓器L2分別地上下地移動(dòng)，使得通過將熱和壓力施加于分別地與切割的電極材料10和分隔材料40接觸的表面，上層壓器L1和下層壓器L2可以層壓切割的電極材料10和分隔材料40。相應(yīng)地，可以形成以電極材料10/分隔材料40的形式堆疊的片材。
[0042]在圖1中，示出了層壓設(shè)備100形成其中單個(gè)電極材料10和單個(gè)分隔材料40以電極材料10/分隔材料40的形式堆疊的片材，但是本發(fā)明不限于此。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，通過進(jìn)一步包括另一種電極材料(未示出)或者另一種分隔材料(未示出)，層壓設(shè)備100可以堆疊具有兩個(gè)或者更多個(gè)層的片材。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，層壓器設(shè)備100可以進(jìn)一步包括切割器C2，該切割器C2用于以預(yù)定間隔切割堆疊的片材。根據(jù)本實(shí)施例，切割器C2布置在層壓器L1和L2的輸出側(cè)上以切割堆疊的片材。
[0044]通過為正極(cathode)或者負(fù)極(anode)涂覆箔片層而制備電極材料10，其中通過利用正極活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的混合物涂覆正極集電器并且然后干燥和擠壓被涂覆的正極集電器而制備正極。而且，關(guān)于負(fù)極，類似于正極的制備，通過利用負(fù)極活性材料涂覆負(fù)極集電器并且然后干燥和擠壓被涂覆的負(fù)極集電器而制備負(fù)極，并且如果必要的話，可以選擇性地進(jìn)一步包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和填料。
[0045]分隔材料40由通過布置在正極和負(fù)極之間而防止短路并且僅僅允許離子移動(dòng)的材料形成。例如，可以用具有多微孔結(jié)構(gòu)的材料、諸如聚乙烯和聚丙烯實(shí)現(xiàn)分隔材料40。然而，本發(fā)明不限于此，并且只要任何材料呈現(xiàn)絕緣性質(zhì)并且具有允