特表 2022-551896 二次電池の電極組立体の製造方法及びデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-14

(54)【発明の名称】二次電池の電極組立体の製造方法及びデバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20221207BHJP

   H01M 50/46 20210101ALI20221207BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

H01M50/46

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022521575

(86)(22)【出願日】2020-09-10

(85)【翻訳文提出日】2022-04-08

(86)【国際出願番号】 CN2020114503

(87)【国際公開番号】W WO2021068705

(87)【国際公開日】2021-04-15

(31)【優先権主張番号】201910957293.5

(32)【優先日】2019-10-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513196256

【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ，Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ３５２１００

(74)【代理人】

【識別番号】100082876

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100086807

【弁理士】

【氏名又は名称】柿本 恭成

(74)【代理人】

【識別番号】100178906

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 充和

(72)【発明者】

【氏名】王 藝若

(72)【発明者】

【氏名】呉 志陽

(72)【発明者】

【氏名】王 曉

(72)【発明者】

【氏名】江 承成

(72)【発明者】

【氏名】謝 超

(72)【発明者】

【氏名】代 亮珍

【テーマコード（参考）】

5H021

5H028

【Ｆターム（参考）】

5H021AA06

5H021BB11

5H021BB12

5H021BB13

5H021BB19

5H021CC04

5H028AA05

5H028BB00

5H028BB07

5H028BB18

5H028BB19

5H028CC08

5H028CC12

(57)【要約】

【課題】 本願は、二次電池の電極組立体の製造方法及びデバイスに関する。
【解決手段】本願の実施例は、正極シートと第１のセパレータとを複合接続して正極複合シート体を製造するステップと、負極シートと第２のセパレータとを複合接続して負極複合シート体を製造するステップと、正極複合シート体を負極複合シート体と共に電極組立体として巻回し、正極シート及び負極シートを、第１のセパレータ及び第２のセパレータにより隔離して設置するステップと、を含む二次電池の電極組立体の製造方法を提供する。本願の実施例に係る二次電池の電極組立体の製造方法は、電極組立体の良品率を向上させると共に、巻回デバイスの構造を簡略化させ、巻回作業効率を向上させることができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池の電極組立体の製造方法であって、
正極シートと第１のセパレータとを複合接続して正極複合シート体を製造するステップと、
負極シートと第２のセパレータとを複合接続して負極複合シート体を製造するステップと、
前記正極複合シート体を前記負極複合シート体と共に電極組立体として巻回し、前記正極シート及び前記負極シートを、前記第１のセパレータ及び前記第２のセパレータにより隔離して設置するステップと、を含む方法。

【請求項2】

前記正極シートと前記第１のセパレータとの複合接続が完了される前に、前記正極シートと前記第１のセパレータとの複合接続位置の上流側で前記正極シートに対し切断工程を実行し、及び／又は、
前記負極シートと前記第２のセパレータとの複合接続が完了される前に、前記負極シートと前記第２のセパレータとの複合接続位置の上流側で前記負極シートに対し切断工程を実行する、請求項１に記載の二次電池の電極組立体の製造方法。

【請求項3】

前記正極シートと前記第１のセパレータとの複合接続位置の上流側で、複合接続前の前記正極シート及び／又は前記第１のセパレータに対し除塵工程を実行し、及び／又は、
前記負極シートと前記第２のセパレータとの複合接続位置の上流側で、複合接続前の前記負極シート及び／又は前記第２のセパレータに対し除塵工程を実行する、
請求項１又は２に記載の二次電池の電極組立体の製造方法。

【請求項4】

前記正極シートと第１のセパレータとを複合して正極複合シート体を製造するステップにおいて、前記正極シートの複合開始端及び／又は複合終了端を前記第１のセパレータに接着して接続し、及び／又は、
前記負極シートと第２のセパレータとを複合して負極複合シート体を製造するステップにおいて、前記負極シートの複合開始端及び／又は複合終了端を前記第２のセパレータに接着して接続する、
請求項１～３のいずれか一項に記載の二次電池の電極組立体の製造方法。

【請求項5】

前記正極複合シート体を前記負極複合シート体と共に電極組立体として巻回するステップにおいて、前記正極複合シート体及び／又は前記負極複合シート体を下から上へ巻回ステーションに搬送し且つ巻回工程を実行する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の二次電池の電極組立体の製造方法。

【請求項6】

前記正極シートと前記第１のセパレータとは、静電吸着、熱プレス複合又は接着剤貼付複合等の複合方式により複合接続を完了することができ、及び／又は、
前記負極シートと前記第２のセパレータとは、静電吸着、プラズマ吸着、熱プレス複合又は接着剤貼付複合等の複合方式により複合接続を完了することができる、
請求項１～５のいずれか一項に記載の二次電池の電極組立体の製造方法。

【請求項7】

二次電池の電極組立体の製造デバイスであって、
正極シートを出力するための正極材料供給装置と、
第１のセパレータを出力するための第１のセパレータ供給装置と、
前記正極材料供給装置と前記第１のセパレータ供給装置の下流側に設けられており、前記正極シートと前記第１のセパレータとを複合接続して正極複合シート体を製造することができる第１の複合装置と、
負極シートを出力するための負極材料供給装置と、
第２のセパレータを出力するための第２のセパレータ供給装置と、
前記負極材料供給装置と前記第２のセパレータ供給装置の下流側に設けられており、前記負極シートと前記第２のセパレータとを複合接続して負極複合シート体を製造することができる第２の複合装置と、
前記第１の複合装置と前記第２の複合装置の下流側に設けられており、前記正極複合シート体及び前記負極複合シート体を巻回することにより電極組立体を製造することができる巻回装置と、を備える製造デバイス。

【請求項8】

さらに、前記第１の複合装置の上流側に設けられており、前記正極シートと前記第１のセパレータとの複合接続位置の上流側で前記正極シートを切断するための正極シートカッターを含み、及び／又は、
さらに、前記第２の複合装置の上流側に設けられており、前記負極シートと前記第２のセパレータとの複合接続位置の上流側で前記負極シートを切断するための負極シートカッターを含む、請求項７に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【請求項9】

さらに、前記第１の複合装置の上流側に設けられており、複合接続前の前記正極シート及び／又は前記第１のセパレータに対し除塵工程を実行するための第１の除塵装置を含み、及び／又は、
さらに、前記第２の複合装置の上流側に設けられており、複合接続前の前記負極シート及び／又は前記第２のセパレータに対し除塵工程を実行するための第２の除塵装置を含む、請求項７又は８に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【請求項10】

前記巻回装置は、巻き針、正極巻込ガイドローラ群及び負極巻込ガイドローラ群を含み、前記正極巻込ガイドローラ群と前記負極巻込ガイドローラ群は、いずれも前記巻き針の上流側に設けられており、前記正極巻込ガイドローラ群と前記負極巻込ガイドローラ群は、いずれも前記巻き針の下方に設けられており、前記正極巻込ガイドローラ群は、前記正極複合シート体を下から上へ前記巻き針に直接的に搬送し、前記負極巻込ガイドローラ群は、前記負極複合シート体を下から上へ前記巻き針に直接的に搬送する、請求項６～９のいずれか一項に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【請求項11】

前記巻回装置は、さらに回転ベース及び二つ以上の前記巻き針を含み、二つ以上の前記巻き針は、前記回転ベースの回転軸線の周りに前記回転ベースに間隔を隔てて設けられている、請求項１０に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【請求項12】

さらに、前記第１の複合装置の下流側に設けられており、前記正極シートの複合開始端及び／又は前記複合終了端を前記第１のセパレータに接着して接続するための第１の接着剤貼付装置を含み、及び／又は、
さらに、前記第２の複合装置の下流側に設けられており、前記負極シートの複合開始端及び／又は前記複合終了端を前記第２のセパレータに接着して接続するための第２の接着剤貼付装置を含む、請求項６～１１のいずれか一項に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【請求項13】

さらに、前記第１の複合装置の下流側に設けられており、前記正極シートと前記第１のセパレータとの複合位置合わせの程度を検出するための第１の検出装置を含み、及び／又は、
さらに、前記第２の複合装置の下流側に設けられており、前記負極シートと前記第２のセパレータとの複合位置合わせの程度を検出するための第２の検出装置を含む、請求項６～１２のいずれか一項に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【請求項14】

さらに、前記第１の複合装置の上流側に設けられており、前記正極シートと前記第１のセパレータとの相対位置を調整するための第１の偏差校正装置を含み、及び／又は、
さらに、前記第２の複合装置の上流側に設けられており、前記負極シートと前記第２のセパレータとの相対位置を調整するための第２の偏差校正装置を含む、請求項１３に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【請求項15】

さらに、前記巻回装置の上流側に設けられており、前記正極複合シート体又は前記負極複合シート体の張力の程度を調整するための張力調整装置を含む、請求項６～１４のいずれか一項に記載の二次電池の電極組立体の製造デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０１９年１０月１０日に提出された名称が「二次電池の電極組立体の製造方法及びデバイス」である中国特許出願２０１９１０９５７２９３．５の優先権を主張し、該出願の全ての内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

【0002】

本願は、電池技術分野に関し、特に、二次電池の電極組立体の製造方法及びデバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

社会の発展に伴い、人間は、ますます環境保護の重要性を重視してくる。したがって、新エネルギー自動車は、優れた環境保護性を有する交通機関として広く使用される。新エネルギー自動車の動力源は、主に動力電池である。動力電池加工デバイスにおいて、巻回機により動力電池を形成する電極組立体を巻回することにより、巻回機は、動力電池を製造するための重要なデバイスとなる。しかしながら、現在備えられた巻回機は、基本的に正極シート、セパレータ、負極シート、セパレータを採用して同時に巻き針に巻回し、その後に切断するプロセスを採用する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなタイプの巻回機は、製造過程において電極シートの折り及び粉塵の巻回等の問題が発生しやすく、さらに電極組立体の良品率及び生産効率に影響を与える。また、現在の巻回方式は、正極シート、セパレータ及び負極シートがそれぞれ単独でスムーズに巻き針に進入することを補助するために、巻き針に近接した上流側に、例えば合流フィルムローラ群（ｍｅｒｇｉｎｇ ｆｉｌｍ ｒｏｌｌｅｒ ｇｒｏｕｐ）又は転動材料供給部材などの巻込補助機構を設置する必要があり、それにより巻回機デバイスの構造が複雑になり、材料供給や巻回作業の効率が低い。
本願の実施例は、二次電池の電極組立体の製造方法及びデバイスを提供する。二次電池の電極組立体の製造方法は、電極組立体の良品率を向上させると共に、巻回デバイスの構造を簡略化し、巻回作業効率を向上させることができる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の実施例は、正極シートと第１のセパレータとを複合接続して正極複合シート体を製造するステップと、負極シートと第２のセパレータとを複合接続して負極複合シート体を製造するステップと、正極複合シート体を負極複合シート体と共に電極組立体として巻回し、正極シート及び負極シートを、第１のセパレータ及び第２のセパレータにより隔離して設置するステップと、を含む二次電池の電極組立体の製造方法を提供する。

【0006】

本願の一つの実施例によれば、正極シートと第１のセパレータとの複合接続が完了される前に、正極シートと第１のセパレータとの複合接続位置の上流側で正極シートに対し切断工程を実行し、及び／又は、
負極シートと第２のセパレータとの複合接続が完了される前に、負極シートと第２のセパレータとの複合接続位置の上流側で負極シートに対し切断工程を実行する。

【0007】

本願の一つの実施例によれば、正極シートと第１のセパレータとの複合接続位置の上流側で、複合接続前の正極シート及び／又は第１のセパレータに対し除塵工程を実行し、及び／又は、
負極シートと第２のセパレータとの複合接続位置の上流側で、複合接続前の負極シート及び／又は第２のセパレータに対し除塵工程を実行する。

【0008】

本願の一つの実施例によれば、正極シートと第１のセパレータとを複合して正極複合シート体を製造するステップにおいて、正極シートの複合開始端及び／又は複合終了端を第１のセパレータに接着して接続し、及び／又は、
負極シートと第２のセパレータとを複合して負極複合シート体を製造するステップにおいて、負極シートの複合開始端及び／又は複合終了端を第２のセパレータに接着して接続する。

【0009】

本願の一つの実施例によれば、正極複合シート体を負極複合シート体と共に電極組立体として巻回するステップにおいて、正極複合シート体及び／又は負極複合シート体を下から上へ巻回ステーションに搬送し且つ巻回工程を実行する。

【0010】

本願の一つの実施例によれば、正極シートと第１のセパレータとは、静電吸着、熱プレス複合又は接着剤貼付複合などの複合方式により複合接続を完了することができ、及び／又は、負極シートと第２のセパレータとは、静電吸着、プラズマ吸着、熱プレス複合又は接着剤貼付複合などの複合方式により複合接続を完了することができる。

【0011】

本願の一つの実施例によれば、巻回工程を実行する前に、予め正極シートと第１のセパレータとを複合接続し、負極シートと第２のセパレータとを複合接続することにより、正極シートと第１のセパレータとを互いに接続して一体に形成し、負極シートと第２のセパレータとを互いに接続して一体に形成する。そして、正極複合シート体と負極複合シート体とをそれぞれ巻回待ちのステーションに搬送する。正極シート及び負極シートは、それぞれ第１のセパレータ及び第２のセパレータの駆動で巻回工程に進入する。このように、正極シート、負極シート及びセパレータがそれぞれ独立して巻回工程に進入する加工方式に対し、本願の実施例に係る二次電池の電極組立体を製造する方法は、巻回工程に進入するシート体の総数量を効果的に減少させ、それにより正極シート、負極シート及びセパレータの位置合わせの困難さを低減させ、正極シートと負極シートとの互いに位置ずれの可能性を低減させ、巻回の位置合わせ精度を向上させることに役立つ。ここで、位置合わせとは、正極シート、負極シート及びセパレータをそれぞれの幅方向に沿って互いに位置合わせることを指す。一方、正極シート及び負極シートが巻回工程に進入する時に折り又は皺が発生する可能性を低減させ、電極組立体の良品率を効果的に向上させることができる。さらに、正極シート、負極シート及びセパレータは、巻回ステーションに近接する上流側に正極シート及び負極シートの巻込をガイドするための巻込補助機構、例えば合流フィルムローラ群又は転動材料供給部材を設ける必要がなく、それにより部品の使用数量を減少させ、対応する巻回デバイスの全体構造を簡略化すると共に、巻回作業効率を向上させることに役立つ。

【0012】

本願の実施例は、さらに、
正極シートを出力するための正極材料供給装置と、
第１のセパレータを出力するための第１のセパレータ供給装置と、
正極材料供給装置と第１のセパレータ供給装置の下流側に設けられており、正極シートと第１のセパレータを複合接続して正極複合シート体を製造することができる第１の複合装置と、
負極シートを出力するための負極材料供給装置と、
第２のセパレータを出力するための第２のセパレータ供給装置と、
負極材料供給装置と第２のセパレータ供給装置の下流側に設けられており、負極シートと第２のセパレータを複合接続して負極複合シート体を製造することができる第２の複合装置と、
第１の複合装置と第２の複合装置の下流側に設けられており、正極複合シート体及び負極複合シート体を巻回することにより電極組立体を製造することができる巻回装置と、を備える二次電池の電極組立体の製造デバイスを提供する。

【0013】

本願の一つの実施例によれば、デバイスは、さらに、第１の複合装置の上流側に設けられており、正極シートと第１のセパレータとの複合接続位置の上流側で正極シートを切断するための正極シートカッターを含み、及び／又は、
デバイスは、さらに、第２の複合装置の上流側に設けられており、負極シートと第２のセパレータとの複合接続位置の上流側で負極シートを切断するための負極シートカッターを含む。

【0014】

本願の一つの実施例によれば、デバイスは、さらに、第１の複合装置の上流側に設けられており、複合接続前の正極シート及び／又は第１のセパレータに対し除塵工程を実行するための第１の除塵装置を含み、及び／又は、デバイスは、さらに、第２の複合装置の上流側に設けられており、複合接続前の負極シート及び／又は第２のセパレータに対し除塵工程を実行するための第２の除塵装置を含む。

【0015】

本願の一つの実施例によれば、巻回装置は、巻き針、正極巻込ガイドローラ群及び負極巻込ガイドローラ群を含み、正極巻込ガイドローラ群と負極巻込ガイドローラ群は、いずれも巻き針の上流側に設けられており、正極巻込ガイドローラ群と負極巻込ガイドローラ群は、いずれも巻き針の下方に設けられており、正極巻込ガイドローラ群は、正極複合シート体を下から上へ巻き針に直接的に搬送し、負極巻込ガイドローラ群は、負極複合シート体を下から上へ巻き針に直接的に搬送する。

【0016】

本願の一つの実施例によれば、巻回装置は、さらに回転ベース及び二つ以上の巻き針を含み、二つ以上の巻き針は、回転ベースの回転軸線の周りに回転ベースに間隔を隔てて設けられている。

【0017】

本願の一つの実施例によれば、デバイスは、さらに、第１の複合装置の下流側に設けられており、正極シートの複合開始端及び／又は複合終了端を第１のセパレータに接着して接続するための第１の接着剤貼付装置を含み、及び／又は、
デバイスは、さらに、第２の複合装置の下流側に設けられており、負極シートの複合開始端及び／又は複合終了端を第２のセパレータに接着して接続するための第２の接着剤貼付装置を含む。

【0018】

本願の一つの実施例によれば、デバイスは、さらに、第１の複合装置の下流側に設けられており、正極シートと第１のセパレータとの複合位置合わせの程度を検出するための第１の検出装置を含み、及び／又は、
デバイスは、さらに、第２の複合装置の下流側に設けられており、負極シートと第２のセパレータとの複合位置合わせの程度を検出するための第２の検出装置を含む。

【0019】

本願の一つの実施例によれば、デバイスは、さらに、第１の複合装置の上流側に設けられており、正極シートと第１のセパレータとの相対位置を調整するための第１の偏差校正装置を含み、及び／又は、デバイスは、さらに、第２の複合装置の上流側に設けられており、負極シートと第２のセパレータとの相対位置を調整するための第２の偏差校正装置を含む。

【0020】

本願の一つの実施例によれば、デバイスは、さらに、巻回装置の上流側に設けられており、正極複合シート体又は負極複合シート体の張力の程度を調整するための張力調整装置を含む。

【発明の効果】

【0021】

本願の実施例に係る二次電池の電極組立体を製造するデバイスでは、第１の複合装置により、正極シートと第１のセパレータとを予め複合接続し、第２の複合装置により、負極シートと第２のセパレータとを予め複合接続することにより、正極シートと第１のセパレータとを互いに接続して一体に形成し、負極シートと第２のセパレータとを互いに接続して一体に形成する。そして、正極複合シート体及び負極複合シート体をそれぞれ巻回装置の巻回ステーションに搬送して巻回動作を完了する。正極シート及び負極シートはそれぞれ第１のセパレータ及び第２のセパレータの駆動で巻回工程に進入する。このように、正極シート、負極シート及びセパレータがそれぞれ独立して巻回工程に進入する加工方式に対し、本願の実施例に係る二次電池の電極組立体の製造デバイスにおいて、一方では、巻回工程に進入するシート体の総数量を効果的に減少させ、それにより正極シート、負極シート及びセパレータの位置合わせの困難さを低減させ、正極シートと負極シートとの互いに位置ずれの可能性を低減させ、巻回の位置合わせ精度を向上させることに役立つ。他方では、正極シート及び負極シートが巻回工程に進入する時に折り又は皺が発生する可能性を低減させ、電極組立体の良品率を向上させることに役立つ。さらに、正極シート、負極シート及びセパレータは巻回装置に近接する上流側に正極シート及び負極シートの巻込をガイドするための巻込補助機構を設ける必要がなく、それにより部品の使用数を減少させ、デバイスの全体構造を簡略化すると共に、巻回作業効率を向上させることに役立つ。

【0022】

本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下は、本願の実施例に必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下に説明された図面は、単に本願のいくつかの実施例であり、当業者にとって、創造的な労力を要することなく、さらに図面に基づいて他の図面を取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本願の実施例に係る二次電池の分解構造概略図である。

【図2】本願の実施例の電極組立体の断面構造概略図である。

【図3】本願の実施例に係る二次電池の電極組立体を製造するフローチャートである。

【図4】本願の実施例に係る二次電池の電極組立体の製造デバイスの構造概略図である。 図面では、実際の比率に応じて描かれていない。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に図面及び実施例を参照して本願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例の詳細な説明及び図面は、本願の原理を例示的に説明するために用いられるが、本願の範囲を限定するものではなく、即ち、本願は、記述された実施例に限定されない。

【0025】

なお、本願の説明において、特に明記しない限り、「複数」の意味は、二つ以上である。「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」等の用語の指示する方位又は位置関係は、単に本願を容易に説明し、説明を簡略化するためのものであり、指された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造し操作しなければならないことを指示するか又は暗示するものではないため、本願を限定するものと理解すべきではない。また、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、単に目的を説明するために用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示することを理解することができない。「垂直」は、厳密な意味での垂直ではなく、誤差許容範囲内にある。「平行」は、厳密な意味での平行ではなく、誤差許容範囲内にある。

【0026】

下記説明において現れる方向用語は、いずれも図面に示す方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。なお、本願の説明において、特に明示的な規定及び制限がない限り、「取り付ける」、「連結」、及び「接続」という用語は、広い意味で理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、一体的に接続されてもよい。また、直接的に接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

【0027】

本願をよりよく理解するために、以下に図１～図４を参照して本願の実施例を説明する。

【0028】

図１に示すように、本願の実施例は、二次電池１０を提供する。二次電池１０は、ケース１１と、ケース１１内に設けられた電極組立体１２と、ケース１１にシール接続されたトップカバー組立体とを備える。本願の実施例のケース１１は、方形構造又は他の形状である。ケース１１は、電極組立体１２と電解液を収容する内部空間と、内部空間に連通する開口とを有する。ケース１１は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、プラスチック等の材料により製造することができる。

【0029】

図２に示すとおり、本願の実施例の電極組立体１２は、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータを含み、ここで、セパレータは、正極シート１２１と負極シート１２３との間に介在する絶縁体である。電極組立体１２は、本体部とタブを有する。本実施例の本体部全体は扁平状構造であり、所定の厚さ、高さ及び幅を有する。正極シート１２１の活物質は、正極シート１２１の塗布領域に塗布され、負極シート１２３の活物質は、負極シート１２３の塗布領域に塗布される。本体部の塗布領域から延伸した未塗布領域はタブとし、電極組立体１２は、二つのタブ、即ち正極タブ及び負極タブを含み、正極タブは、正極シート１２１の塗布領域から延伸し、負極タブは、負極シート１２３の塗布領域から延伸する。

【0030】

図３に示すように、本願の実施例は、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とを複合接続して正極複合シート体２０を製造するステップと、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とを複合接続して負極複合シート体３０を製造するステップと、正極複合シート体２０を負極複合シート体３０と共に電極組立体１２として巻回し、巻回されて形成された電極組立体１２に含まれる正極シート１２１及び負極シート１２３を、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４により隔離して設置するステップと、を含む二次電池１０の電極組立体１２の製造方法を提供する。

【0031】

一つの実施例において、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とは、静電吸着、熱プレス複合又は接着剤貼付複合などの複合方式により複合接続を完了することができる。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とは、正極シート１２１の厚さ方向に互いに積層されている。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とは、静電吸着、プラズマ吸着、熱プレス複合又は接着剤貼付複合などの複合方式により複合接続を完了することができる。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とは、負極シート１２３の厚さ方向に互いに積層されている。

【0032】

本願の実施例において、巻回工程を実行する前に、予め正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とを複合接続し、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とを複合接続することにより、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とを互いに接続して一体に形成し、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とを互いに接続して一体に形成する。そして、正極複合シート体２０と負極複合シート体３０とをそれぞれ巻回待ちのステーションに搬送する。正極シート１２１及び負極シート１２３は、それぞれ第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４の駆動で巻回工程に進入する。このように、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータがそれぞれ独立して巻回工程に進入する加工方式に対し、本願の実施例に係る二次電池１０の電極組立体１２を製造する方法は、巻回工程に進入するシート体の総数量を効果的に減少させ、それにより正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータの位置合わせの困難さを低減させ、正極シート１２１と負極シート１２３との互いに位置ずれの可能性を低減させ、巻回の位置合わせ精度を向上させることに役立つ。ここで、位置合わせとは、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータがそれぞれの幅方向に沿って互いに位置合わせることを指す。一方、正極シート１２１及び負極シート１２３が巻回工程に進入する時に折り又は皺が発生する可能性を低減させ、電極組立体１２の良品率を効果的に向上させることができる。さらに、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータは、巻回ステーションに近接する上流側に正極シート１２１及び負極シート１２３の巻込をガイドするための巻込補助機構、例えば合流フィルムローラ群又は転動材料供給部材を設ける必要がなく、それにより部品の使用数量を減少させ、対応する巻回デバイスの全体構造を簡略化すると共に、巻回作業効率を向上させることに役立つ。

【0033】

一つの実施例において、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とが複合接続を完了する前に、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置の上流側で正極シート１２１に対し切断工程を実行する。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９は、巻回ステーションから離れるため、複合接続位置９９の上流側で正極シート１２１に対し切断工程を実行し、切断過程で生成された粉塵が巻き込まれて粉塵がセパレータを突き破って正極シート１２１と負極シート１２３が短絡する可能性を更に効果的に低減させる。正極シート１２１に対し切断工程を実行した後、正極シート１２１は、切断箇所の両側にそれぞれ複合接続位置９９に近い複合終了端及び複合接続位置９９から離れ且つ次の電極組立体１２を巻回するための複合開始端を形成する。例示的な実施例において、機械カッター又はレーザーカッターにより切断工程を実行することができる。

【0034】

一つの実施例において、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とが複合接続を完了する前に、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側で負極シート１２３に対し切断工程を実行する。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９は、巻回ステーションから離れるため、複合接続位置９９の上流側で負極シート１２３に対し切断工程を実行し、切断過程で生成された粉塵が巻き込まれて粉塵がセパレータを突き破って正極シート１２１と負極シート１２３が短絡する可能性を更に効果的に低減させる。負極シート１２３に対し切断工程を実行した後、負極シート１２３は、切断箇所の両側にそれぞれ複合接続位置９９に近い複合終了端及び複合接続位置９９から離れ且つ次の電極組立体１２を巻回するための複合開始端を形成する。例示的な実施例において、機械カッター又はレーザーカッターにより切断工程を実行することができる。

【0035】

例示的な実施例において、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とが複合接続を完了する前に、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９の上流側で正極シート１２１に対し切断工程を実行し、同時に負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とが複合接続を完了する前に、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側で負極シート１２３に対し切断工程を実行する。

【0036】

一つの実施例において、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９の上流側に、複合接続前の正極シート１２１に対し除塵工程を実行し、それにより正極シート１２１の切断過程で生成された粉塵を除去するか又は外部環境から正極シート１２１上の複合接続位置９９に近接する領域へ進入する粉塵を除去し、粉塵が正極シート１２１に追従して複合接続を完了した後に形成された正極複合シート体２０に残留し且つ正極複合シート体２０に追従して巻き込まれる可能性を低減させる。別の実施例において、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９の上流側に、複合接続前の第１のセパレータ１２２に対し除塵工程を実行し、外部環境から第１のセパレータ１２２上の複合接続位置９９に近接する領域へ進入する粉塵を除去し、粉塵が第１のセパレータ１２２に追従して複合接続を完了した後に形成された正極複合シート体２０に残留し且つ正極複合シート体２０に追従して巻き込まれる可能性を低減させる。例示的な実施例において、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９の上流側に、複合接続前の正極シート１２１と第１のセパレータ１２２に対し同時に除塵工程を実行する。

【0037】

一つの実施例において、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側に、複合接続前の負極シート１２３に対し除塵工程を実行し、それにより負極シート１２３の切断過程で生成された粉塵を除去するか又は外部環境から負極シート１２３上の複合接続位置９９に近接する領域へ進入する粉塵を除去し、粉塵が負極シート１２３に追従して複合接続を完了した後に形成された負極複合シート体３０に残留し且つ負極複合シート体３０に追従して巻き込まれる可能性を低減させる。別の実施例において、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側に、複合接続前の第２のセパレータ１２４に対し除塵工程を実行し、外部環境から第２のセパレータ１２４上の複合接続位置９９に近接する領域へ進入する粉塵を除去し、粉塵が第２のセパレータ１２４に追従して複合接続を完了した後に形成された負極複合シート体３０に残留し且つ負極複合シート体３０に追従して巻き込まれる可能性を低減させる。例示的な実施例において、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側に、複合接続前の負極シート１２３と第２のセパレータ１２４に対し同時に除塵工程を実行する。

【0038】

複合接続される正極シート１２１は、複合開始端を有する。正極シート１２１が一回の巻回工程が終了して切断された後、複合終了端及び次の巻回工程のための複合開始端を形成する。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とを複合して正極複合シート体２０を製造するステップにおいて、正極シート１２１の複合開始端又は複合終了端を第１のセパレータ１２２に接着して接続し、それにより第１のセパレータ１２２に複合接続された正極シート１２１の複合開始端又は複合終了端が複合過程、搬送過程又は巻回過程において折り又は皺が発生する可能性を効果的に低減させる。一例では、正極シート１２１の複合開始端又は複合終了端はテープにより第１のセパレータ１２２に接着して接続される。例示的な実施例において、正極シート１２１の複合開始端と複合終了端を第１のセパレータ１２２に接着して接続する。

【0039】

複合接続される負極シート１２３は複合開始端を有する。負極シート１２３が一回の巻回工程が終了して切断された後、複合終了端及び次の巻回工程のための複合開始端を形成する。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とを複合して負極複合シート体３０を製造するステップにおいて、負極シート１２３の複合開始端又は複合終了端を第２のセパレータ１２４に接着して接続し、それにより第２のセパレータ１２４に複合接続された負極シート１２３の複合開始端又は複合終了端が複合過程、搬送過程又は巻回過程において折り又は皺が発生する可能性を効果的に低減させる。一例では、負極シート１２３の複合開始端又は複合終了端はテープにより第２のセパレータ１２４に接着して接続される。例示的な実施例において、負極シート１２３の複合開始端と複合終了端を第２のセパレータ１２４に接着して接続する。

【0040】

正極複合シート体２０を負極複合シート体３０と共に電極組立体１２として巻回するステップでは、正極複合シート体２０又は負極複合シート体３０を下から上へ巻回ステーションに搬送し且つ巻回工程を実行する。ここで、下から上へとは垂直方向を基準方向とする。本願の実施例の正極シート１２１及び負極シート１２３はそれぞれ第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４と複合接続された後、正極シート１２１及び負極シート１２３はそれぞれ第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４に追従して直接的に巻回工程を行うため、本願の実施例の正極複合シート体２０又は負極複合シート体３０は、下から上へ搬送する方式を採用することができ、同時に正極シート１２１又は負極シート１２３の複合開始端及び複合終了端は自身の重力の作用下で垂れ下がりが発生して折り又は皺が発生することがなく、また正極複合シート体２０又は負極複合シート体３０を搬送する過程において、それぞれ搬送された粉塵は自身の重力作用で離脱し且つ落下し、それにより、粉塵が正極複合シート体２０又は負極複合シート体３０に追従して巻回されて形成された電極組立体１２内に進入して電極組立体１２の使用安全に影響を与える可能性を低減させる。例示的な実施例では、正極複合シート体２０及び負極複合シート体３０を下から上へ巻回ステーションに搬送し且つ巻回工程を実行する。

【0041】

本願の実施例に係る二次電池１０の電極組立体１２を製造する方法では、予め正極シート１２１と第１のセパレータ１２２及び負極シート１２３と第２のセパレータ１２４を複合接続し、次に正極複合シート体２０と負極複合シート体３０の二つのシート体を巻回する方式を採用するため、正極シート１２１、負極シート１２３及び二つのセパレータをそれぞれ独立して巻回する方式に対し、本願の実施例の方法は、正極シート１２１、負極シート１２３及び二つのセパレータが巻き込まれるようにガイドするための巻込補助機構を設置する必要とせず、それにより、部品の使用数を減少させ、同時に正極シート１２１、負極シート１２３、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４の位置合わせ精度をより保証しやすく、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータが位置ずれて電極組立体１２の電気的性能に影響する可能性を低減させる。

【0042】

図４に示すように、本願の実施例は、二次電池１０の電極組立体１２を製造するデバイス１００を提供し、上記実施例の二次電池１０の電極組立体１２を製造する方法を実行するために用いることができる。本実施例のデバイス１００は、正極材料供給装置１０１、第１のセパレータ供給装置１０２、第１の複合装置１０３、負極材料供給装置１０４、第２のセパレータ供給装置１０５、第２の複合装置１０６及び巻回装置１０７を含む。

【0043】

正極材料供給装置１０１は、正極シート１２１の材料ローラを取り付けて固定し、次に巻き出し機構により正極シート１２１を出力するために用いられる。正極シート１２１は、搬送ローラ群の駆動により複合接続位置９９に向かって移動する。第１のセパレータ供給装置１０２は、セパレータの材料ローラを取り付けて固定し、次に巻き出し機構により第１のセパレータ１２２を出力するために用いられる。第１のセパレータ１２２は、搬送ローラ群の駆動により複合接続位置９９に向かって移動する。第１の複合装置１０３は、正極材料供給装置１０１と第１のセパレータ供給装置１０２の下流側に設けられている。正極シート１２１及び第１のセパレータ１２２は、いずれも第１の複合装置１０３に搬送され、次に第１の複合装置１０３は、正極シート１２１及び第１のセパレータ１２２を複合接続して正極複合シート体２０を製造する。一例では、第１の複合装置１０３は、熱プレス機構を含む。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とは、熱プレス機構によって熱プレス複合されている。別の例において、第１の複合装置１０３は、静電発生器を含む。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とは、静電吸着によって複合接続されている。別の例において、第１の複合装置１０３は、接着剤貼付機構を含む。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とは接着剤貼付方式により複合接続を実現する。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とは、厚さ方向に互いに重ね合わせて複合されている。

【0044】

負極材料供給装置１０４は、負極シート１２３の材料ローラを取り付けて固定し、次に巻き出し機構により負極シート１２３を出力するために用いられる。負極シート１２３は、搬送ローラ群の駆動により複合接続位置９９に向かって移動する。第２のセパレータ供給装置１０５は、セパレータの材料ローラを取り付けて固定し、次に巻き出し機構により第２のセパレータ１２４を出力するために用いられる。第２のセパレータ１２４は、搬送ローラ群の駆動により複合接続位置９９に向かって移動する。第２の複合装置１０６は、負極材料供給装置１０４と第２のセパレータ供給装置１０５の下流側に設けられている。負極シート１２３及び第２のセパレータ１２４は、いずれも第２の複合装置１０６に搬送され、次に第２の複合装置１０６は、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４を複合接続して負極複合シート体３０を製造する。一例では、第２の複合装置１０６は、熱プレス機構を含む。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とは、熱プレス機構によって熱プレス複合されている。別の例において、第２の複合装置１０６は、静電発生器を含む。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とは、静電吸着によって複合接続されている。別の例では、第２の複合装置１０６は、接着剤貼付機構を含む。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４は、接着剤貼付方式により複合接続を実現する。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とは、厚さ方向に互いに重ね合わせて複合されている。

【0045】

巻回装置１０７は、第１の複合装置１０３と第２の複合装置１０６の下流側に設けられている。正極複合シート体２０及び負極複合シート体３０は、巻回装置１０７に搬送される。巻回装置１０７は、正極複合シート体２０と負極複合シート体３０とを巻回して、電極組立体１２を作製する。

【0046】

一つの実施例では、第１の複合装置１０３と第２の複合装置１０６は、巻回装置１０７の両側に対称的に設けられており、それにより正極シート１２１と負極シート１２３がそれぞれ対応する複合接続位置９９の位置の一致性及び複合接続後に形成された正極複合シート体２０と負極複合シート体３０の巻込位置の一致性を保証し、巻回後の正極シート１２１と負極シート１２３の位置合わせ精度を向上させることに役立つ。

【0047】

実施例において、デバイス１００は、さらに張力調整装置１０８を含む。張力調整装置１０８は、巻回装置１０７の上流側に設けられており、正極複合シート体２０又は負極複合シート体３０の張力の程度を調整するために用いられる。

【0048】

本願の実施例に係る二次電池１０の電極組立体１２を製造するデバイス１００では、第１の複合装置１０３により、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とを予め複合接続し、第２の複合装置１０６により、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とを予め複合接続することにより、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とを互いに接続して一体に形成し、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とを互いに接続して一体に形成する。そして、正極複合シート体２０及び負極複合シート体３０をそれぞれ巻回装置１０７の巻回ステーションに搬送して巻回動作を完了する。正極シート１２１及び負極シート１２３はそれぞれ第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４の駆動で巻回工程に進入する。このように、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータがそれぞれ独立して巻回工程に進入する加工方式に対し、本願の実施例に係る二次電池１０の電極組立体１２を製造するデバイス１００において、一方では、巻回工程に進入するシート体の総数量を効果的に減少させ、それにより正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータの位置合わせの困難さを低減させ、正極シート１２１と負極シート１２３との互いに位置ずれの可能性を低減させ、巻回の位置合わせ精度を向上させることに役立つ。他方では、正極シート１２１及び負極シート１２３が巻回工程に進入する時に折り又は皺が発生する可能性を低減させ、電極組立体１２の良品率を向上させることに役立つ。さらに、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータは、巻回装置１０７に近接する上流側に、正極シート１２１及び負極シート１２３の巻込をガイドするための巻込補助機構を設けることを必要とせず、それにより部品の使用数を減少させ、デバイス１００の全体構造を簡略化すると共に、巻回作業効率を向上させることに役立つ。

【0049】

実施例において、デバイス１００は、さらに正極シート１２１を切断するための正極シートカッター１０９を含む。正極シートカッター１０９は、第１の複合装置１０３の上流側に設けられている。正極シートカッター１０９は、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９の上流側で正極シート１２１を切断するためのものである。一例では、正極シートカッター１０９は、刃物及び刃物台を含む。正極シート１２１は、刃物と刃物台との間を通過する。正極シート１２１を切断する必要がある時、刃物と刃物台が互いに近接して正極シート１２１を切断する。一例において、正極シートカッター１０９は、レーザーにより正極シート１２１を切断するレーザーカッターであってもよい。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とが複合接続を完了する前に、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９の上流側で正極シート１２１に対し切断工程を実行する。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９は巻回ステーションから離れるため、複合接続位置９９の上流側で正極シート１２１に対し切断工程を実行し、切断過程で生成された粉塵が巻き込まれて粉塵がセパレータを突き破って正極シート１２１と負極シート１２３が短絡する可能性を更に効果的に低減させる。実施例において、デバイス１００は、さらに負極シート１２３を切断するための負極シートカッター１１０を含む。負極シートカッター１１０は、第２の複合装置１０６の上流側に設けられている。負極シートカッター１１０は、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側で負極シート１２３を切断するためのものである。一例では、負極シートカッター１１０は、刃物及び刃物台を含む。負極シート１２３は、刃物と刃物台との間を通過する。負極シート１２３を切断する必要がある場合、刃物と刃物台は互いに近接して負極シート１２３を切断する。一例において、負極シートカッター１１０は、レーザーにより負極シート１２３を切断するレーザーカッターであってもよい。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とが複合接続を完了する前に、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側で負極シート１２３に対し切断工程を実行する。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９は、巻回ステーションから離れるため、複合接続位置９９の上流側で負極シート１２３に対し切断工程を実行し、切断過程で生成された粉塵が巻き込まれて粉塵がセパレータを突き破って正極シート１２１と負極シート１２３が短絡する可能性を更に効果的に低減させる。例示的な実施例において、デバイス１００は、正極シート１２１を切断するための正極シートカッター１０９及び負極シート１２３を切断するための負極シートカッター１１０を含む。

【0050】

実施例において、デバイス１００は、さらに第１の除塵装置１１１を含む。第１の除塵装置１１１は、第１の複合装置１０３の上流側に設けられており、複合接続前の正極シート１２１及び／又は第１のセパレータ１２２に対し除塵工程を実行するために用いられる。第１の除塵装置１１１は、正極シートカッター１０９に近接している。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合接続位置９９の上流側で、第１の除塵装置１１１により複合接続前の正極シート１２１及び／又は第１のセパレータ１２２に対し除塵工程を実行し、それにより正極シート１２１の切断過程で生成された粉塵を除去し、又は外部環境から複合接続位置９９の近傍領域に入った粉塵を除去し、複合接続を完了した後に形成された正極複合シート体２０に粉塵が残留し且つ正極複合シート体２０に追従して巻き込まれる可能性を低減させることができる。一例では、第１の除塵装置１１１は、吸塵管路と、吸塵管路に接続された負圧発生器とを含む。実施例において、デバイス１００は、さらに第２の除塵装置１１２を含む。第２の除塵装置１１２は、第２の複合装置１０６の上流側に設けられており、複合接続前の負極シート１２３及び／又は第２のセパレータ１２４に対し除塵工程を実行するために用いられる。第２の除塵装置１１２は、負極シートカッター１１０に近接している。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との複合接続位置９９の上流側で、第２の除塵装置１１２により複合接続前の負極シート１２３及び／又は第２のセパレータ１２４に対し除塵工程を実行し、それにより負極シート１２３の切断過程で生成された粉塵を除去し、又は外部環境から複合接続位置９９の近傍領域に入った粉塵を除去し、複合接続を完了した後に形成された負極複合シート体３０に粉塵が残留し且つ負極複合シート体３０に追従して巻き込まれる可能性を低減させる。一例では、第２の除塵装置１１２は、吸塵管路と、吸塵管路に接続された負圧発生器とを含む。

【0051】

実施例において、巻回装置１０７は、巻き針１０７ａ、正極巻込ガイドローラ群１０７ｃ及び負極巻込ガイドローラ群１０７ｄを含む。正極巻込ガイドローラ群１０７ｃ及び負極巻込ガイドローラ群１０７ｄは、いずれも巻き針１０７ａの上流側に設けられている。一例では、正極巻込ガイドローラ群１０７ｃ及び負極巻込ガイドローラ群１０７ｄは、いずれも巻き針１０７ａの下方に設けられている。正極巻込ガイドローラ群１０７ｃは、正極複合シート体２０を下から上へ巻き針１０７ａに直接的に搬送する。負極巻込ガイドローラ群１０７ｄは、負極複合シート体３０を下から上へ巻き針１０７ａに直接的に搬送する。一例では、巻き針１０７ａは、互いに接近又は離間可能な二つの半軸を含む。二つの半軸の間に予め第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４の開始端を挟み、次に巻き針１０７ａを所定の回転数だけ回転させ、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４を所定の長さで巻回する。その後、正極シート１２１及び負極シート１２３はそれぞれ第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４により駆動されて巻き針１０７ａに進入し巻回される。正極シート１２１及び負極シート１２３を所定の長さで巻回した後、正極シート１２１及び負極シート１２３を切断する。正極シート１２１及び負極シート１２３が巻き終わると、巻き針１０７ａを、所定の回転数だけ回転し続けさせ、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４を巻き続ける。第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４を所定の長さで巻回した後、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４を切断し、且つ最終的に巻回動作を完了する。二つの半軸を開き、電極組立体１２を巻き針１０７ａから外し、材料仕込みを完了する。一例では、巻回装置１０７は回転ベース１０７ｂと、回転ベース１０７ｂに間隔を隔てて設けられた二つの巻き針１０７ａを含む。第１の巻き針１０７ａが巻回動作を完了した後、回転ベース１０７ｂを回転させることにより、第１の巻き針１０７ａを、材料仕込みステーションまで回転させ、第２の巻き針１０７ａを巻回ステーションまで回転させる。第２の巻き針１０７ａは、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４を挟み、次にセパレータカッター１１３により二つの巻き針１０７ａの間で第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４を切断することができる。二つの巻き針１０７ａを、順次循環使用して巻回動作を実行し、それにより二次電池１０の電極組立体１２を製造するデバイス１００を使用して複数の電極組立体１２を巻回する過程において、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４に対し、開始段階で巻込動作を一回だけ実行すればよく、その後に、二つの巻き針１０７ａは、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４を交互に挟持して巻回動作を連続的に実行し、第１のセパレータ１２２及び第２のセパレータ１２４が巻込動作を実行することを必要とせず、巻回作業効率を効果的に向上させることができる。巻き針１０７ａの数は、上記の二つに限定されず、三つ以上であってもよい。各巻き針１０７ａは、いずれも回転ベース１０７ｂの駆動で材料仕込みステーションと巻回ステーションとに切り替えることができる。一例では、正極巻込ガイドローラ群１０７ｃ及び負極巻込ガイドローラ群１０７ｄは、巻回ステーションにある巻き針１０７ａの両側に対称的に設けられており、それにより正極複合シート体２０と負極複合シート体３０の巻込位置の一致性を保証し、巻回後の正極シート１２１と負極シート１２３の位置合わせ精度を向上させることに役立つ。

【0052】

一つの実施例において、デバイス１００は、第１の接着剤貼付装置１１４を含む。第１の接着剤貼付装置１１４は、第１の複合装置１０３の下流側に設けられている。第１の接着剤貼付装置１１４により、正極シート１２１の複合開始端又は複合終了端を第１のセパレータ１２２に接着して接続し、それにより第１のセパレータ１２２に複合接続された正極シート１２１の複合開始端又は複合終了端が複合過程、搬送過程又は巻回過程において折り又は皺が発生する可能性をさらに効果的に低減させる。例示的な実施例において、正極シート１２１の複合開始端と複合終了端を第１のセパレータ１２２に接着して接続する。一例では、第１の接着剤貼付装置１１４は、テープ出力機構、テープ貼付機構及びテープ切断機構を含む。正極シート１２１の複合開始端および複合終了端の少なくとも一方は、テープを介して第１のセパレータ１２２に接着して接続される。一つの実施例において、デバイス１００は、第２の接着剤貼付装置１１５を含む。第２の接着剤貼付装置１１５は、第２の複合装置１０６の下流側に設けられている。第２の接着剤貼付装置１１５により、負極シート１２３の複合開始端又は複合終了端を第２のセパレータ１２４に接着して接続し、それにより第２のセパレータ１２４に複合接続された負極シート１２３の複合開始端又は複合終了端が複合過程、搬送過程又は巻回過程において折り又は皺が発生する可能性をさらに効果的に低減させる。例示的な実施例において、負極シート１２３の複合開始端と複合終了端を第２のセパレータ１２４に接着して接続する。一例では、第２の接着剤貼付装置１１５は、テープ出力機構、テープ貼付機構及びテープ切断機構を含む。負極シート１２３の複合開始端又は複合終了端はテープにより第２のセパレータ１２４に接着して接続される。例示的な実施例において、デバイス１００は、第１の接着剤貼付装置１１４及び第２の接着剤貼付装置１１５を含む。

【0053】

一つの実施例において、デバイス１００は、さらに正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合位置合わせの程度を検出するための第１の検出装置１１６を含む。第１の検出装置１１６は、第１の複合装置１０３の下流側に設けられており、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との複合後の位置合わせの程度をリアルタイムに検出することができる。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との位置合わせの程度が精度要件に達する時に、正極複合シート体２０は、巻回装置１０７に搬送して巻回することができ、それにより巻回後の電極組立体１２の良品率及び品質を保証することに役立つ。一例では、第１の検出装置１１６は、位置合わせの程度を検出するための工業カメラ又は光電センサを含む。一つの実施例において、デバイス１００は、さらに負極シート１２３と第２のセパレータ１２４の複合位置合わせの程度を検出するための第２の検出装置１１７を含む。第２の検出装置１１７は、第２の複合装置１０６の下流側に設けられており、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４の複合後の位置合わせの程度をリアルタイムに検出することができる。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との位置合わせの程度が精度要件に達する時、負極複合シート体３０は、巻回装置１０７に搬送して巻回することができ、それにより巻回後の電極組立体１２の良品率及び品質を保証することに役立つ。一例では、第２の検出装置１１７は、位置合わせの程度を検出するための工業カメラ又は光電センサを含む。例示的な実施例において、デバイス１００は、さらに第１の検出装置１１６及び第２の検出装置１１７を含む。

【0054】

一つの実施例において、デバイス１００は、さらに正極シート１２１及び第１のセパレータ１２２の位置合わせの程度を調整するための第１の偏差校正装置１１８を含む。正極シート１２１と第１のセパレータ１２２が複合する前に、第１の偏差校正装置１１８は、正極シート１２１の幅方向に沿って正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との相対位置を調整することにより、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との位置合わせの程度が製品の要求を満たし、巻回電極組立体１２の良品率を向上させることに役立つ。一例において、デバイス１００は、第１の検出装置１１６を含む。第１の偏差校正装置１１８は、第１の検出装置１１６と通信接続されている。第１の検出装置１１６は、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との間の位置合わせの程度が要求を満たさないことを検出した場合、信号を第１の偏差校正装置１１８に送信し、次に第１の偏差校正装置１１８は偏差校正動作を実行することにより、正極シート１２１と第１のセパレータ１２２との位置合わせの程度を調整する。一つの実施例において、デバイス１００は、さらに負極シート１２３及び第２のセパレータ１２４の位置合わせの程度を調整するための第２の偏差校正装置１１９を含む。負極シート１２３と第２のセパレータ１２４が複合する前に、第２の偏差校正装置１１９は、負極シート１２３の幅方向に沿って負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との相対位置を調整することにより、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との間の位置合わせの程度が製品の要求を満たし、巻回電極組立体１２の良品率を向上させることに役立つ。一例において、デバイス１００は、第２の検出装置１１７を含む。第２の偏差校正装置１１９は、第２の検出装置１１７と通信接続されている。第２の検出装置１１７は、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との間の位置合わせの程度が要求を満たさないことを検出した場合、信号を第２の偏差校正装置１１９に送信し、次に第２の偏差校正装置１１９は偏差校正動作を実行することにより、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４との位置合わせの程度を調整する。例示的な実施例において、デバイス１００は、さらに第１の偏差校正装置１１８及び第２の偏差校正装置１１９を含む。

【0055】

本願の実施例に係る二次電池１０の電極組立体１２を製造するデバイス１００では、予め正極シート１２１と第１のセパレータ１２２及び負極シート１２３と第２のセパレータ１２４を複合接続することにより正極複合シート体２０及び負極複合シート体３０を製造し、それにより正極シート１２１と第１のセパレータ１２２とを一体に接続し、負極シート１２３と第２のセパレータ１２４とを一体に接続し、次に正極複合シート体２０と負極複合シート体３０を巻回して電極組立体１２を形成する。このように、本願の実施例のデバイス１００は、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータがそれぞれ単独で巻き込まれて巻回される必要がなく、正極シート１２１及び負極シート１２３が単独で巻回工程に進入する時に折り又は皺が発生し、又、正極シート１２１及び負極シート１２３が互いに位置ずれる可能性を低減させ、電極組立体１２の良品率を効果的に向上させることができる。一方、正極シート１２１、負極シート１２３及びセパレータは、巻回装置１０７に近接する上流側に正極シート１２１及び負極シート１２３の巻込をガイドするための巻込補助機構を設ける必要がなく、それにより、部品の使用数を減少させ、デバイス１００の全体構造を簡略化すると共に、巻回作業効率を向上させることに役立つ。

【0056】

好ましい実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲から逸脱することなく、それに対し様々な改良を行うことができ、且つ等価物でその中の部材を取り替えることができる。特に、構造衝突が存在しない限り、各実施例に言及された各技術的特徴は、いずれも任意の方式で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に陥る全ての技術案を含む。

【符号の説明】

【0057】

１０ 二次電池
１１ ケース
１２ 電極組立体
１２１ 正極シート
１２２ 第１のセパレータ
１２３ 負極シート
１２４ 第２のセパレータ
２０ 正極複合シート体
３０ 負極複合シート体
９９ 複合接続位置
１００ デバイス
１０１ 正極材料供給装置
１０２ 第１のセパレータ供給装置
１０３ 第１の複合装置
１０４ 負極材料供給装置
１０５ 第２のセパレータ供給装置
１０６ 第２の複合装置
１０７ 巻回装置
１０７ａ 巻き針
１０７ｂ 回転ベース
１０７ｃ 正極巻込ガイドローラ群
１０７ｄ 負極巻込ガイドローラ群
１０８ 張力調整装置
１０９ 正極シートカッター
１１０ 負極シートカッター
１１１ 第１の除塵装置
１１２ 第２の除塵装置
１１３ セパレータカッター
１１４ 第１の接着剤貼付装置
１１５ 第２の接着剤貼付装置
１１６ 第１の検出装置
１１７ 第２の検出装置
１１８ 第１の偏差校正装置
１１９ 第２の偏差校正装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】