二次电池的电池单体层叠治具的制作方法

    专利查询2025-07-09  10


    本公开涉及一种二次电池的电池单体层叠治具。更具体地,本公开涉及一种用于层叠多个电池单体的电池单体层叠治具,其中,可变结构应用于垂直地支撑电池单体的叉,以防止电池单体的移动。本技术要求基于2022年12月2日提交的韩国专利申请第10-2022-0166971号的优先权的权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。


    背景技术:

    1、近来,电子工业的发展的重要趋势可以概括为装置的无线化和移动化的趋势以及模拟到数字的转变。无线电话(手机)和笔记本电脑的快速普及,以及从模拟相机到数码相机的转变仅是几个例子。

    2、随着这种趋势,正在积极地进行对二次电池的研究和开发,并且由于二次电池的优点,使用二次电池的应用类型正在多样化,并且预计二次电池在未来将应用于比现在多得多的领域和产品。

    3、这里,二次电池不仅作为例如移动电话、平板电脑、摄像机等的便携式装置,而且作为电动车辆、混合动力电动车辆等的能源而受到关注,其被提出作为解决使用化石燃料的常规汽油车辆、柴油车辆等的空气污染的方法。

    4、通常,二次电池根据电池壳体的形状分为电极组件内置于圆柱形和方形金属硬壳中的圆柱形电池和方形电池以及电极组件内置于铝层压片的软包型壳体中的软包型电池单体。

    5、此外,内置于电池壳体中的电极组件为能够充放电的能量产生装置,其包括正极片、负极片,并且具有隔膜插设于正极片与负极片之间的结构,并且分为隔膜插设于涂覆活性材料的长片形式的正极片与负极片之间的卷绕型以及以预定尺寸形成的多个正极片和负极片在隔膜插设于其间的情况下依次层叠的层叠型。

    6、根据电极和电解质的组成,这些二次电池分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等。通常,这种锂二次电池的电极通过向例如铝片和铜片、网、膜、箔等的集电器涂覆正极活性材料或负极活性材料,然后对其进行干燥而形成。

    7、同时,以通过层叠至少一个或多个电池单体的模块形式来使用二次电池。

    8、为此,如图1所示,电池单体的层叠治具100包括:多个叉103,基于电池单体101的厚度方向以规则间距间隔开,使得多个电池单体101中的每一个安置在叉103上;夹持部105,用于垂直朝向叉103装载电池单体101,使得多个电池单体101中的每一个安置在叉103上;以及夹持部105,与多个夹持部105连接;以及传送器(trf)107,与多个夹持部105连接,以将夹持部105移动到叉103的上部。

    9、然后,多个叉103设置为可移动地设置在水平方向(其为电池单体101的厚度方向)上,并且在电池单体101通过各个叉103的入口安置在叉103中之后,在水平方向上移动多个电池单体101,以层叠多个电池单体101。

    10、这里,在各个电池单体101的侧面上形成粘合表面(未示出)来进行层叠,并且电池单体101的各个粘合表面通过各个叉103的移动而彼此相互粘合,并且层叠的电池单体101通过另一个夹持部(未示出)被运输到后处理。

    11、同时,如图2所示,叉103在电池单体101的长度方向上成对地布置为以规则间距间隔开,以支撑电池单体101的两个端部,但是叉103a、103b中的一个以一定角度布置,以避免与面对其的其他叉103’a、103b’相互干扰,并且在这样的布置中,多个叉103、103’以规定间距布置。

    12、在如上所述的二次电池的电池单体层叠治具中,如图3的(a)所示,当各个电池单体101安置在多个叉103上时,存在夹持部的位置与叉的位置之间可能出现差异的问题,这可能导致电池单体101的下部在叉103的入口处受到撞击并损坏。

    13、为了解决上述问题,电池单体安置在其中的叉的宽度形成为比电池单体的厚度大,以反映电池单体的公差,从而使电池单体稳定地安置在叉内。

    14、然而,如图3的(b)所示,存在的问题是,通过将叉103的宽度形成为比电池单体101的厚度大,安置在叉103中的电池单体101在叉103中移动,并且这导致层叠的电池单体的排列变形,导致产品质量降低。

    15、(专利文献1)韩国注册专利第10-1486232号


    技术实现思路

    1、技术问题

    2、本公开旨在解决上述问题,并且提供一种能够通过改进垂直地支撑电池单体来层叠多个电池单体的叉的结构来防止电池单体移动,并且防止当安置电池单体时对电池单体的损坏的电池单体的层叠治具。

    3、此外,本公开旨在提供一种能够通过将可变结构应用于垂直地支撑电池单体来层叠多个电池单体的叉来提高电池单体的层叠质量的电池单体的层叠治具,并且能够通过提供电池单体的层叠治具来提高生产线的生产率和可操作性。

    4、技术方案

    5、为了解决上述问题,本公开提供一种用于层叠二次电池的多个电池单体的电池单体层叠治具,包括:叉,该叉支撑电池单体的两端,使得多个电池单体安置在叉中,并且该叉设置为基于水平方向以规定距离间隔开的多个;夹持部,该夹持部可移动地设置在叉的上部,并且基于水平方向设置有多个夹持部,以向叉垂直地装载电池单体,使得电池单体安置在叉内;以及trf(传送器),该trf与多个夹持部连接,以将夹持部移动到叉的上部,其中,叉通过对电池单体的厚度方向上的两侧施加压力来固定电池单体。

    6、在一个实施例中,叉可以包括:安置部,该电池单体的下部安置在安置部内;垂直部,该垂直部从安置部的两个端部垂直地延伸;以及按压装置,该按压装置设置在垂直部的各个相对内侧。

    7、在具体实施例中,按压装置可以包括:按压板,该按压板彼此相对地安装在垂直部的内侧;以及至少一个弹性装置,该至少一个弹性装置连接按压板与垂直部,使得各个按压板相对于进入叉的电池单体的两侧弹性移动,从而对进入叉的电池单体的两侧施加压力。

    8、在另一个具体实施例中,与电池单体的下部接触的按压板的上边缘和下边缘可以以具有曲率的方式倒圆角。

    9、在另一个实施例中,叉可以包括:安置部,电池单体的下部安置在安置部内;垂直部,该垂直部形成为从安置部的一侧垂直延伸;以及可移动按压装置,该可移动按压装置设置在安置部的另一侧。

    10、作为具体实施例,可移动按压装置可以包括:移动部,该移动部垂直地形成并且相对于安置部在水平方向上可移动;按压板,该按压板安装在移动部的内侧;以及至少一个弹性装置,该至少一个弹性装置连接按压板与移动部,使得按压板相对于进入叉的电池单体的一个侧面弹性移动,并且按压进入叉的电池单体的一个侧面。

    11、在另一个具体实施例中,在安置部的另一个端部形成有结合凹槽,移动部的内侧下部突出地形成有与结合凹槽相对应的移动片,并且在移动片与结合凹槽结合的情况下,移动部可以相对于安置部在水平方向上移动。

    12、在另一个具体实施例中,通过气缸或电动机,移动部可以相对于安置部可移动。

    13、在另一个具体实施例中,与电池单体的下部接触的按压板的上边缘和下边缘可以以具有曲率的方式倒圆角。

    14、作为又一个具体实施例,夹持部的下部与叉的上部可以分别设置有位置传感器。

    15、有益效果

    16、本公开改进了垂直地支撑电池单体来层叠多个电池单体的叉的结构,以防止电池单体的移动,并且防止进入叉的电池单体的损坏和破裂。

    17、此外,通过将可变结构应用于垂直地支撑电池单体来层叠多个电池单体的叉,可以提高电池单体的层叠质量,并且可以提高生产线的生产率和可操作性。


    技术特征:

    1.一种电池单体层叠治具,用于层叠二次电池的多个电池单体,所述电池单体层叠治具包括:

    2.根据权利要求1所述的电池单体层叠治具,其中,所述叉包括:安置部,所述电池单体的下部安置在所述安置部内;垂直部,所述垂直部从所述安置部的两个端部垂直地延伸;以及按压装置,所述按压装置设置在所述垂直部的各个相对内侧。

    3.根据权利要求2所述的电池单体层叠治具,其中,所述按压装置包括:按压板,所述按压板彼此相对地安装在所述垂直部的内侧;以及至少一个弹性装置,所述至少一个弹性装置连接所述按压板与所述垂直部,使得各个按压板相对于进入所述叉的所述电池单体的两侧弹性移动,从而对相对于进入所述叉的所述电池单体的两侧施加压力。

    4.根据权利要求3所述的电池单体层叠治具,其中,与所述电池单体的所述下部接触的所述按压板的上边缘和下边缘以具有曲率的方式倒圆角。

    5.根据权利要求1所述的电池单体层叠治具,其中,所述叉包括:安置部,所述电池单体的所述下部安置在所述安置部内;垂直部,所述垂直部形成为从所述安置部的一侧垂直延伸;以及可移动按压装置,所述可移动按压装置设置在所述安置部的另一侧。

    6.根据权利要求5所述的电池单体层叠治具,其中,所述可移动按压装置包括:移动部,所述移动部垂直地形成并且相对于所述安置部在水平方向上可移动;按压板,所述按压板安装在所述移动部的内侧;以及至少一个弹性装置,所述至少一个弹性装置连接所述按压板与所述移动部,使得所述按压板相对于进入所述叉的所述电池单体的一个侧面弹性移动,并且按压进入所述叉的所述电池单体的一个侧面。

    7.根据权利要求6所述的电池单体层叠治具,其中,在所述安置部的另一个端部形成有结合凹槽,所述移动部的内侧下部突出地形成有与所述结合凹槽相对应的移动片,并且在所述移动片与所述结合凹槽结合的情况下,所述移动部相对于所述安置部在水平方向上移动。

    8.根据权利要求7所述的电池单体层叠治具,其中,通过气缸或电动机,所述移动部相对于所述安置部可移动。

    9.根据权利要求6所述的电池单体层叠治具,其中,与所述电池单体的所述下部接触的所述按压板的上边缘和下边缘以具有曲率的方式倒圆角。

    10.根据权利要求1所述的电池单体层叠治具,其中,所述夹持部的下部与所述叉的所述上部分别设置有位置传感器。


    技术总结
    本文公开了一种电池单体层叠治具,用于层叠二次电池的多个电池单体,该电池单体层叠治具包括:叉,该叉支撑电池单体的两端,使得多个电池单体安置在其中,并且设置为基于水平方向以规定距离间隔开的多个;夹持部,该夹持部可移动地设置在叉的上部,并且基于水平方向设置有多个夹持部,以向叉垂直地装载电池单体,使得电池单体安置在叉内;以及TRF(传送器),该TRF与多个夹持部连接,以将夹持部移动到叉的上部,其中,叉通过对电池单体的厚度方向上的两侧施加压力来固定电池单体。

    技术研发人员:朴镇雨,金泰瑾,河铉周
    受保护的技术使用者:株式会社 LG新能源
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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