[发明专利]用于制造二次电池的系统和方法

说明书

本发明提供一种用于制造二次电池的系统，所述系统包括：正极电池生产线，在所述正极电池生产线中连续制造正极单电池，在所述正极单电池上，在正极的一端上加工接片并且在正极的一个表面上组合隔板；负极电池生产线，在所述负极电池生产线中连续制造负极单电池，在所述负极单电池上，在负极的一端上加工接片并且在负极的一个表面上组合隔板；和堆叠部，所述堆叠部交替接收来自正极电池生产线和负极电池生产线的正极单电池和负极单电池，以将正极单电池和负极单电池堆叠至预定层，从而形成堆叠电池。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月26日提交的韩国专利申请第10-2017-0179347号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种用于制造二次电池的系统和方法，更具体地，涉及一种在从电极基材(正极基材和负极基材)的加工到封装的连续工艺中制造二次电池的用于制造二次电池的系统和方法。

背景技术

在包括个人便携式终端和电动车辆领域的各种领域中，对作为能源的二次电池的需求正在迅速增加。

与一次电池不同，可再充电的二次电池不仅被开发用于数字设备，而且用于车辆，诸如电动车辆。

根据正极和负极的材料和外部形状对二次电池进行各种分类。其中，由于使用锂化合物材料的锂二次电池具有大容量和低自放电率，因此代替现有技术中的镍镉二次电池，锂二次电池被广泛用作各种电气装置的电源。

此外，锂二次电池可以制造成各种形状。代表性地，锂二次电池可以分为圆柱型二次电池、棱柱型二次电池和袋型二次电池。这里，用于电能充电和放电的电极组件置于壳体中。电极组件具有其中负极、隔板和正极堆叠并且与电解质一起置于壳体(袋型或圆柱型壳体等)中的结构。

正极、负极和隔板中的每一个由考虑到电池寿命、充电/放电容量、温度特性、安全性等而选择的材料制成。重复进行锂离子从正极的锂金属氧化物嵌入负极和从负极脱嵌的过程，以对锂二次电池进行充电/放电。

通常，将多个单元电池组装以构成一个电极组件，每个单元电池具有正极/隔板/负极的三层结构、或者正极/隔板/负极/隔板/正极或负极/隔板/正极/隔板/负极的五层结构。

电极组件可以被制造成代表性地分类为卷绕型(果冻卷型)、堆叠型(堆栈型)、堆叠及折叠型。将含有电极活性材料的电极浆料涂覆到由金属箔制成的集电体的表面上，并干燥和压制，然后，将集电体切割成具有所需的宽度和长度，以制造正极和负极。然后，在正极和负极之间堆叠隔板，并将堆层螺旋卷绕成卷绕型电极组件。卷绕型电极组件具有圆柱形状，因此安装在圆柱型二次电池上。此外，堆叠型电极组件具有负极、隔板和正极被切割成适当的尺寸然后连续堆叠的结构。通常，堆叠型电极组件安装在袋型二次电池上。

堆叠及折叠型电极组件具有卷绕型电极组件的结构和堆叠型电极组件的结构彼此混合的结构。也就是说，每个单元电池b被提供为全电池或者双电池，所述全电池具有预定单元尺寸以及正极/隔板/负极的结构，所述双电池具有预定单元尺寸以及负(正)极/隔板/正(负)极/隔板/负(正)极的结构。如图1所示，将单元电池b放置在折叠隔板上，然后连续折叠。

制造堆叠及折叠型电极组件的工艺在质量和生产率方面具有以下缺点。首先，在制造作为全电池或双电池提供的单元电池b时或当单元电池b安放在折叠隔板a上时发生缺陷的情况下，通过折叠该折叠隔板a制造的整个电极组件中可发生缺陷从而增加了浪费损失。而且，可能难以掌握设置在中心的单元电池b的位置以及折叠隔板折叠时单元电池b是否折叠。因此，可能存在缺陷。另外，当单元电池b安放在折叠隔板a上时，完成的电极隔板可能会因初始微小误差而扭曲。另外，由于单元电池b在以半成品状态传送后位于隔板a上，因此在传送过程中可能延迟该过程。在提供单元电池作为双电池的情况中，在库存管理方面可能存在缺点，因为需要匹配双电池。

发明内容

技术问题