用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备

技术领域

本申请要求于2021年12月27日提交的韩国专利申请第10-2021-0188275号的权益和优先权，将上述所有内容作为本说明书的一部分被结合。

本发明涉及一种用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备。

背景技术

随着技术的发展和对移动装置的需求的增加，对电池作为能源的需求迅速增加。因此，已经对可以满足各种需求的电池进行了许多研究。特别是，对具有高能量密度、放电电压和输出稳定性的诸如锂离子二次电池和锂离子聚合物二次电池这样的锂二次电池的研究正在积极进行。

锂二次电池根据由阴极、阳极和隔膜形成的电极组件的结构进行分类，其中代表性电极组件的实例可包括：果冻卷型(卷绕型)电极组件，具有其中长片型阴极和阳极在隔膜置于它们之间的情况下一起被卷绕；堆叠型(层叠型)电极组件，其中被切割成预定尺寸单元的多个阴极和阳极在隔膜置于它们之间的情况下被依次堆叠；和堆叠/折叠型电极组件，具有双电池或全电池被卷绕的结构，在双电池或全电池中以预定单元的阴极和阳极在隔膜置于它们之间的情况下被堆叠；以及类似组件。

制造这种电极组件的工艺包括：制造阴极和阳极浆料的工艺；通过将各自的浆料分别施加到阴极集流体和阳极集流体来制造由阴极和阳极组成的电极片的工艺；按压电极片的工艺；根据电池规格切割电极片的工艺；真空干燥工艺、通过在电极组件上形成电极接片来制造电极的工艺；和通过将多个阴极和阳极在隔膜置于它们之间的情况下堆叠来制造果冻卷型、堆叠型等的电极组件的工艺。

此后，执行焊接所制造的电极组件的电极接片、将电极引线焊接到所焊接的电极接线片、以及按压电极接片和电极引线的接合部的工艺。

在按压电极接片和电极引线的接合部的工艺的情况中，因为在制造电极组件的工艺中产生的异物存在于电极接片部、电极引线部以及电极接片部和电极引线部的接合部中，并且在按压工艺期间产生异物，所以有效地去除异物是很重要的。这是因为这些异物可能成为污染电极组件的主体的原因(见图2和图5)。

然而，常规的按压工艺没有提供能够有效地管理这些异物的方法或设备。

[现有技术文件]

[专利文件]

韩国专利公开第10-2014-0113646号

发明内容

技术问题

本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题而做出的，并且

本发明的目的是提供一种用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备，该设备能够有效地防止在按压在电极组件上形成的电极接片与电极引线的接合部期间由于异物而污染的电极组件的主体。

技术方案

为了实现上述目的，

本发明提供一种用于按压形成在电极组件上的电极接片和电极引线的接合部的设备，包括：

上按压单元；下按压单元；驱动单元，上下驱动所述上按压单元和所述下按压单元；和异物吸入单元，

其中所述上按压单元包括向下突出的上按压构件和上支撑构件，所述上按压构件固定到在所述上支撑构件中的下部，并且所述下按压单元包括向上突出的下按压构件和下支撑构件，所述下按压构件固定到在所述下支撑构件中的上部，

所述上按压构件和所述下按压构件位于同一线上的相反方向上，并且通过驱动所述上支撑构件和所述下支撑构件而移动到按压位置，或者在彼此相反的方向上分离，并且

所述上支撑构件包括空气注入喷嘴，所述空气注入喷嘴从所述上按压构件的外部朝向馈送的电极接片和电极引线的接合表面倾斜地注入空气。

在本发明的一个实施方式中，所述空气注入喷嘴可被安装成相对于馈送的电极接片和电极引线的接合表面在形成10°至80°的角度的方向上注入空气。

在本发明的一个实施方式中，所述空气注入喷嘴可被控制为在所述上按压构件和所述下按压构件的按压位置处不操作，而在所述上按压构件和下按压构件的非按压位置处操作。

在本发明的一个实施方式中，所述空气注入喷嘴可被控制为当所述电极接片与所述电极引线的所述接合部在所述上按压构件升高的状态下馈送时操作，通过按压工艺从所述上按压构件降低的时刻到所述上按压构件升高的时刻不操作，并且在按压完成后所述电极接片和所述电极引线的所述接合部被排出时再次操作。

在本发明的一个实施方式中，所述下支撑构件可进一步包括空气注入喷嘴，从所述下按压构件的外部朝向所述电极接片和所述电极引线的接合表面倾斜地注入空气。

在本发明的一个实施方式中，包括在所述下支撑构件中的所述空气注入喷嘴可被安装成相对于馈送的电极接片和电极引线的接合表面在形成10°至80°的角度的方向上注入空气。

在本发明的一个实施方式中，包括在所述下支撑构件中的所述空气注入喷嘴可被控制为在所述上按压构件和所述下按压构件的按压位置处不操作，而在所述上按压构件和所述下按压构件的非按压位置处操作。

在本发明的一个实施方式中，包括在所述下按压构件中的空气注入喷嘴可被控制为当所述电极接片和所述电极引线的所述接合部在所述下按压构件降低的状态下馈送时操作，通过按压工艺从所述下按压构件升高的时刻到所述下按压构件降低的时刻不操作，并且在按压完成后所述电极接片和所述电极引线的所述接合部被排出时再次操作。

在本发明的一个实施方式中，所述异物吸入单元可包括：吸入管，与基于所述上按压构件和所述下按压构件的按压位置而被馈送的所述电极组件相对的空间连通；和吸入器，连接到所述吸入管。

有益效果

本发明的一种用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备防止当在电极组件上形成的电极接片与电极引线的接合部被空气注入装置的结构按压时异物对电极组件的主体的污染，并且此外通过控制空气注入装置的操作，显著提高了如上所述的防污染效果。

附图说明

图1是示意性地图示本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备的实施方式的截面图。

图2是示意性地图示当使用本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备时电极组件被空气吹扫污染的情况的截面图。

图3是示意性地图示本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备的一种使用状态的截面图。

图4是示意性地图示本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备的另一使用状态的截面图。

图5是示意性图示电极组件的形式的截面图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述本发明的实施方式，以便本领域技术人员可以容易地实践本发明。然而，本发明可以以各种不同的形式来实现，并且不限于本文所描述的实施方式。在整个本公开内容中，将由相同的附图标记表示相似的部件。

当一个元件被称为“连接到、提供有或安装在”另一个元件时，应该理解的是，它可直接连接到或安装在另一元件中，但其他元件可插置于两者之间。另一方面，当一个元件被称为“直接连接、提供有或安装在”另一个元件时，应该理解为其他元件不插置于两者之间。同时，描述部件之间关系的其他表达式，即“上部～”、“直接上部～”或“在～之间”、“在～直接之间”、或“与～相邻”、“与～直接相邻”等，也应以相同的方式进行解释。

图1是示意性地图示本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备的实施方式的截面图，图3是示意性地图示本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备的一种使用状态的截面图，图4是示意性地图示本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备的另一使用状态的截面图，并且图5是示意性图示电极组件的形式的截面图。

本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备100是用于按压在电极组件60上形成的电极接片62和电极引线64的接合部66的设备，该设备包括：上按压单元10；下按压单元20；驱动单元40，上下驱动上按压单元10和下按压单元20；和异物吸入单元30，吸入异物，

其中上按压单元10包括向下突出的上按压构件12和上支撑构件11，上按压构件固定到在所述上支撑构件11中的下部，并且下按压单元20包括向上突出的下按压构件22和下支撑构件21，下按压构件固定到在下支撑构件21中的上部，

上按压构件12和下按压构件22位于同一线上的相反方向上，并且通过驱动上支撑构件11和下支撑构件21而移动到按压位置，或者在彼此相反的方向上分离，并且

上支撑构件11包括空气注入喷嘴14，该空气注入喷嘴从上按压构件12的外部朝向馈送的电极接片和电极引线的接合表面倾斜地注入空气。

本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备100可用于按压包括在果冻卷型、堆叠型、堆叠/折叠型等的电极组件中的电极接片与电极引线的接合部的工艺中。

电极组件60的电极接片和电极引线的接合部66被馈送到上按压构件12与下按压构件22之间，并且在这种情况下，电极组件的主体61可位于上按压构件12中和下按压构件22的外部。

如图1所示，本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备100可包括空气注入喷嘴14，该空气注入喷嘴被安装成从上按压构件12的外部朝向馈送的电极接片和电极引线的结合表面倾斜地注入空气，从而有效地去除在按压工艺期间存在于电极接片、电极引线以及电极接片和电极引线的接合部中的异物。此外，如上所述，从电极接片、电极引线、电极接片和电极引线的接合部通过空气注入喷嘴14的空气注入而移入用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备100中的异物被异物吸入单元30吸入。

在本发明的一个实施方式中，空气注入喷嘴14可被安装成相对于馈送的电极接片和电极引线的接合表面在形成10°至80°(优选30°至60°)的角度的方向上注入空气。当以上述角度注入空气时，可更有效地去除异物。

在本发明的一个实施方式中，当使用用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备100时，需要控制空气喷嘴14的操作，使得异物不会污染电极组件60的主体。也就是说，如图2所示，当空气注入喷嘴14在上按压构件12和下按压构件22的按压位置(关闭状态)处注入空气时，注入的空气被关闭的上按压构件12中和下按压构件22阻挡并流向电极组件的主体61。在这种情况下，会导致异物污染电极组件的主体61的问题。

因此，在本发明的用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备100中，如图3所示，可控制空气注入喷嘴14在上按压构件12和下按压构件22的按压位置(关闭状态)不操作(图3B)，并且在上按压构件12和下按压构件22的非按压位置(打开状态)操作(图3A)。

此外，空气注入喷嘴14的空气注入可被控制为仅在上按压构件12和下按压构件22分离3mm或更大、优选5mm或更大并且更优选10mm或更大的状态下执行。在这种情况下，不仅当上按压构件12和下按压构件22处于关闭状态时，而且当分离距离小于上述范围时，空气注入喷嘴14不操作。当空气喷嘴14仅在如上所述形成分离距离的状态下操作时，可以更有效地防止异物流入电极组件的主体61中。

在本发明中，由于空气注入喷嘴14的操作可通过本领域中常用的控制工艺来控制，因此将省略其详细描述。

在本发明的一个实施方式中，如图4所示，空气注入喷嘴14可被控制为当电极组件60上形成的电极接片与电极引线的接合部在上按压构件12升高的状态下馈送时操作，通过按压工艺从上按压构件12降低的时刻到上按压构件升高的时刻不操作，并且在按压完成后电极接片和电极引线的接合部被排出时再次操作。当空气注入喷嘴14根据上述条件操作时，可更有效地防止异物流入电极组件60的主体中。

在本发明的一个实施方式中，如图3所示，下支撑构件20可进一步包括空气注入喷嘴24，该空气注入喷嘴从下按压构件22的外部朝向在电极组件60上形成的电极接片和电极引线的接合表面倾斜地注入空气。

在本发明的一个实施方式中，空气注入喷嘴24可被安装成相对于馈送的电极接片和电极引线的接合表面在形成10°至80°(优选30°至70°)的角度的方向上注入空气。当以上述角度注入空气时，可更有效地去除异物。

在本发明的一个实施方式中，如图3所示，空气注入喷嘴24可被控制为在上按压构件12和下按压构件22的按压位置(关闭状态)处不操作(图3B)，并且在上按压构件12和下按压构件22的非按压位置(打开状态)处操作(图3A)。

此外，空气注入喷嘴24的空气注入可被控制为仅在上按压构件12和下按压构件22分离3mm或更大、优选5mm或更大并且更优选10mm或更大的状态下执行。在这种情况下，不仅当上按压构件12和下按压构件22处于关闭状态时，而且当分离距离小于上述范围时，空气注入喷嘴24不操作。当空气注入喷嘴24仅在形成分离距离的状态下操作时，可更有效地防止异物流入电极组件60的主体。

在本发明中，由于空气注入喷嘴24的操作可通过本领域中常用的控制工艺来控制，因此将省略其详细描述。

在本发明的一个实施方式中，如图4所示，包括在下支撑构件20中的空气注入喷嘴24可被控制为当电极接片和电极引线的接合部66在下按压构件22降低的状态下馈送时操作，通过按压工艺从下按压构件22升高的时刻到下按压构件22降低的时刻不操作，并且在按压完成后电极接片和电极引线的接合部被排出时再次操作。当空气注入喷嘴24根据上述条件操作时，可更有效地防止异物流入电极组件60的主体中。

在本发明的一个实施方式中，通过由驱动装置40升高和降低上支撑构件11和下支撑构件20，可驱动上按压构件12和下按压构件22重复地闭合和打开。此外，可提供下按压单元20，以便在固定状态下仅升高和降低上按压单元10。

在本发明的一个实施方式中，异物吸入单元30可包括：吸入管32，与基于上按压构件12和下按压构件22的电极组件相对的空间连通；和吸入器34，连接到吸入管。

尽管已经关于上述实施方式描述了本发明，但是在不脱离本发明的要点和范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，只要这些修改和改变属于本发明的要点，它们就落入权利要求书的范围内。

[符号说明]

10：上按压单元 11：上支撑构件

12：上按压构件 14：空气注入喷嘴

20：下按压单元 21：下支撑构件

22：下按压构件 24：空气注入喷嘴

30：异物吸入单元32：吸入管

34：吸入器 40：驱动单元

60：电极组件 62：电极接片

64：电极引线

66：电极接片和电极引线的接合部

100：用于按压电极接片和电极引线的接合部的设备。