[发明专利]电极组装体制造装置及方法和利用其制造的电极组装体

说明书

本发明涉及电极组装体制造装置，上述电极组装体制造装置包括：隔膜供给单元，包括第一辊及第二辊，上述第一辊用于卷绕隔膜条的一侧，上述第二辊用于卷绕上述隔膜条的另一侧，上述第一辊和上述第二辊分别解绕上述隔膜条来朝向位于上述第一辊与上述第二辊之间的上述隔膜条的芯部侧供给；隔膜折叠单元，以上述芯部为中心卷绕上述隔膜条，来形成至少包括上述芯部并以上述芯部为中心来以螺旋形折叠的隔膜螺旋体；第一电极层叠单元，用于将第一电极部件层叠在上述隔膜螺旋体的一面；以及第二电极层叠单元，用于将第二电极部件层叠在上述隔膜螺旋体的另一面。

技术领域

本发明涉及可通过层叠电极和隔膜来制造电极组装体的电极组装体制造装置及方法和利用其制造的电极组装体。

本申请主张以2016年4月1日韩国专利申请第10-2016-0040466号、2016年4月4日韩国专利申请第10-2016-0041212号、2016年7月29日韩国专利申请第10-2016-0097312号及2016年7月29日韩国专利申请第10-2016-0097313为基础的优先权的利益，在对应韩国专利申请的文献中揭示的所有内容作为本说明书的一部分所包含。

背景技术

通常，二次电池为可通过将化学能转换为电能的放电和与其相反的充电过程来反复使用的电池。二次电池的种类包括镍镉(Ni-Cd)电池、镍氢(Ni-MH)电池、锂金属电池、锂离子(Li-Ion)电池及锂离子聚合物电池(Li-Ion Polymer Battery，以下，称之为“LIPB”)等。

二次电池由正极、负极、电解质、隔膜构成，利用不同的正极及负极材料的电压差异来储存及产生电。其中，放电为使电子从电压高的负极向电压低的正极移动的现象(产生与正极的电压差异相应的电)，充电为使电子再次从正极向负极移动的现象，此时，正极物质接收电子和锂离子来复原到原来的金属氧化物。即，当二次电池进行充电时，随着金属原子通过隔膜从正极向负极移动，充电电流会流动，相反，当进行放电时，金属原子从负极向正极移动，且放电电流会流动。

这种二次电池广泛应用于IT产品、汽车领域及能量储存领域等，由此作为能源而受人瞩目。对这种二次电池，在IT产品领域中需要长时间连续使用、小型化及轻量化等，在汽车领域中，需要高输出、耐久性及用于解除爆炸隐患的稳定性等。在能量储存领域中，储存通过风力、太阳光发电等生产的剩余电量，随着二次电池以固定型使用，可适用条件进一步得到缓解的二次电池。

在这种二次电池中，锂二次电池从1970年代初期开始研发，在1990年，开发了代替锂金属来将碳作为负极的锂二次电池并得到普及。锂二次电池的特征为具有500次以上的循环寿命和1至2小时的短的充电时间，因而在二次电池中销售增长率最高，与镍氢电池相比，重量减少了30％至40％左右，从而可实现轻量化。并且，在现有的二次电池中，锂二次电池的每单位电池的电压(3.0V至3.7V)最高且能量密度优秀，从而具有针对移动设备最优化的特性。

通常，这种锂二次电池根据电解液的种类，分为液体电解质电池、高分子电解质电池，将使用液体电解质的电池称为锂离子电池，将使用高分子电解质的电池称为锂聚合物电池。并且，锂二次电池的外置材料可由多种种类形成，代表性的外置材料的种类为圆筒形(Cylindrical)、棱柱形(Prismatic)及袋形(Pouch)等。

在上述锂二次电池的外罩材料的内部设置由正极、负极及介于正极与负极之间的隔膜(Separator)构成的电极组装体。这种电极组装体根据自身结构，大体分为果冻卷型(卷绕型)、堆叠型(层叠型)。

并且，最近，为了改善果冻卷型电极组装体和堆叠型电极组装体的问题，开发了利用连续的长隔膜来层叠规定单位大小的正极、隔膜、负极结构的燃料电池(full cell)或正极、负极、隔膜、负极(正极)、隔膜、正极(负极)结构的二分电池(bicell)的堆叠、折叠型电极组装体。