[发明专利]单位电池对齐设备和使用该设备的电极组件制造方法

说明书

本发明申请涉及一种单位电池对齐设备，该单位电池对齐设备包括：底座构件，在所述底座构件的上表面上平行地层叠有构成电极组件的单位电池；第一引导构件，该第一引导构件位于所述底座构件的一侧并且垂直于所述底座构件的上表面设置；第二引导构件，该第二引导构件位于所述底座构件处并且在与所述第一引导构件垂直的同时垂直于所述底座构件的上表面；以及倾斜调节构件，该倾斜调节构件用于调节所述底座构件的倾斜。

技术领域

本申请要求于2018年3月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2018-0026474的权益，该韩国专利申请的公开的全部内容以引用方式并入本文中。

本发明涉及用于制造电极组件的单位电池对齐设备，并且更具体地，涉及用于将单位电池以下降方式堆叠在堆叠台上并对齐单位电池的设备。

背景技术

能够被充电和放电的二次电池作为用于需要高输出和大容量的运输工具的电源已备受关注，该运输工具包括电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)和插入式混合动力电动汽车(插入式HEV)，已被提议替代现有的汽油和柴油车辆。由于锂二次电池的容量大于主要用作电子设备电源的镍镉电池或镍氢电池的容量，并且锂二次电池的每单位重量的能量密度高，因此对锂二次电池的使用迅速增加。

这种锂二次电池主要分别使用基于锂的氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括电极组件和防护构件，在电极组件中，被施用正极活性材料的正极板和被施用负极活性材料的负极板被设置成其间设置有隔膜的状态，在防护构件中，以密封状态一起容纳电极组件与电解液。

基于电池壳体的形状，锂二次电池可以分为罐形二次电池或袋形电池，在罐形二次电池中电极组件被安装在金属罐中，在袋形电池中，电极组件被安装在由铝层合片材制成的袋中。罐形二次电池可以分为圆柱形电池或棱柱形电池。

电极组件可以分为蛋糕卷(jelly-roll)型电极组件或堆叠型电极组件，在蛋糕卷型电极组件中，正极板和负极板被卷绕成使隔膜插置在其间的状态，在堆叠型电极组件中，每个都包括正极板、负极板和插置在其间的隔膜的单位电池被顺序堆叠。堆叠型电极组件主要被用于袋形电池，并且蛋糕卷型电极组件主要被用于罐形二次电池。被配置为具有多个单位电池被顺序堆叠的结构的堆叠型电极组件已被广泛使用，这是由于堆叠型电极组件的每单位重量的能量密度高并且堆叠型电极组件使得容易获得棱柱形。

在堆叠型电极组件中，堆叠两个或更多个单位电池，每个单位电池都包括正极板、负极板和插置在正极板和负极板之间的隔膜。为了制造通过堆叠单位电池以便满足统一标准而制造的电极组件，必须以对齐状态堆叠单位电池。另外，在单位电池未彼此正确对齐的状态下制造的电极组件的缺点在于，单位电池之间难以进行电极接头连接并且空间被低效使用因此能量密度低。

专利文献1公开了一种单位电池堆叠夹具，该单位电池堆叠夹具包括被配置为使单位电池堆叠夹具振动的振动产生单元。在专利文献1的单位电池堆叠夹具中，一旦将单位电池正确插入夹具中，单位电池就立即彼此对齐。在单位电池仅部分插入夹具的一部分中的情况下，可以通过振动产生单元引导将单位电池完全插入夹具中。

然而，仅利用振动使单位电池的长轴和短轴对齐的能力受到限制。另外，在实际处理中，通过传送带供应单位电池，并且将其朝向夹具下落，由此将单位电池装载到对齐设备中。然而，在单位电池下落到难以通过振动进行位置校正的区域的情况下，单位电池未彼此对齐。因此，专利文献1的设备除非设置了单独的复杂传送带，否则其可用性极低。

专利文献2公开了一种制造电极组件的设备，该电极组件被配置为具有其中多个单位电池与分隔膜卷绕在一起成为单位电池布置在分隔膜上的状态的结构，其中，该设备被构造为利用网对齐辊(web-alignment roller)的旋转将单位电池彼此对齐。然而，以上构造仅适用于单位电池与分隔膜卷绕在一起的结构，但是难以应用于层合/堆叠型电极组件。