[发明专利]分组型二次电池用极板干燥及传送装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及分组型二次电池用极板干燥及传送装置和方法。

背景技术

一般，随着如汽车、便携式电话、视频摄像机、便携式PC等电子产品结构的轻量化或高功能化，对作为电子产品的电源使用的电池及电池的生产过程进行很多研究。这种电池可以通过充电/放电连续使用。

通常，镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等电池作为电子产品的电源来使用，其中，若考虑寿命和容量，则锂二次电池被广泛使用。

上述锂二次电池根据电解质的种类分为锂金属电池、锂离子电池、及使用高分子固体电解质的锂聚合物电池。这种锂二次电池具有将单位电池（cell）或双电池等层叠的结构，单位电池是正极板/隔膜（separator）/负极板结构，双电池具有正极板/隔膜/负极板/隔膜/正极板结构。

一般，锂离子二次电池（以下，统称为二次电池）大致通过极板制造工序、组装工序及化成工序来制造。在上述极板制造工序中制造正极极板和负极极板。首先，上述正极极板主要通过在铝箔的两表面以一定图案及厚度涂敷活性物质之后，在高温及真空状态下干燥而制造。在此，上述活性物质主要是钴酸锂（例如，LiCoO₂），具有在其中混合少量的导电剂及粘合剂的形态。另外，上述负极极板主要通过在铜箔的两表面以一定图案及厚度涂敷活性物质之后，在高温及真空状态下干燥而制造。在此，上述活性物质是石墨或碳，具有在其中混合少量的添加剂及粘合剂的形态。

最近，作为混合电动汽车（HEV：Hybrid Electric Vehicle）或电动汽车的动力源，对锂离子聚合物电池系统进行开发。已知这种锂离子聚合物电池与Ni-MH（镍-金属氢）电池相比，电压高3倍以上，在常温下输出非常高。并且，作为高输出高密度电池的锂离子聚合物电池作为可弥补汽车组装及输出特性的电池进行开发。若观察这种锂离子聚合物电池的主要构成因素之一的极板组合体的结构，极板组合体具备正极板及负极板。若观察这种锂离子聚合物电池的主要构成因素中之一的极板组合体的结构，极板组合体具备正极板及负极板，正极板及负极板一般通过将活性物质、导电剂和粘合剂利用湿式方法混合来制造。

在制造产生电能的上述正、负极板时，其干燥状态良好才能顺畅地产生电能，在上述极板含有水分、油及气体等的杂质时，根据水分、油及杂质的含有量的不同而极性的作用不规则或不好，导致不能产生额定能量，而且由于上述水分、油及杂质，导致再充电状态变得不好，具有上述电池寿命显著缩短的弊端，所以上述极板的干燥成为左右电池的寿命的非常重要的制造工序。

在上述的以往的二次电池用极板制造过程中的干燥工序中，在极板之间的干燥程度不均匀、而且如电动汽车用电池那样极板大型化（例如A4尺寸大小程度）的情况下，在一个极板上，根据区域，干燥程度不均匀而使电池的性能不均匀，从而具有引起质量问题的问题。另外，为了充分的干燥而提高干燥温度的情况下，可能发生基于极板的热变形的扭曲，或发生粘合剂部分被溶解而减少集电体和活性物质之间的粘接力的问题。

特别是，形成有碳涂敷层的基板的情况下，碳的吸水性高，相反热传导率极低，因此难以从涂敷层的表面到内部均匀干燥。另外，碳涂敷层的情况下，若干燥室内部的温度达到200~300℃，则发生变形，从而具有从集电体引起剥离的问题。

韩国注册专利第1017313号：提供一种电池用极板自动干燥装置，“在本体上对电池用极板1执行干燥之后进行排出，其特征在于，包括：装载部10，在上述本体的前方在横向上相对置而设置，包括与极板1的长度及宽度对应地进行引导的球辊11和引导辊12；传送部30，与上述装载部10的下游相邻设置，包括通过电机31传送极板1的驱动辊32；干燥部40，与上述传送部30的下游相邻设置，包括通过驱动辊41传送极板1并进行干燥的发热体42；以及控制部50，与上述的主要构成部分进行电路连接，通过传感器检测极板1的移动，按照所设定的时序控制投入和取出。”

但是，上述专利作为干燥装置逐片干燥极板，热的利用性低，干燥效率低下，每片的干燥时间相应延长，逐片移动极板，因此存在消耗大量用于驱动辊、电机的能量的问题。此外，没有与后工序室连接的结构，因此存在移动时受污染的危险。

发明内容