阅读说明：本技术 具有空气净化功能的用于制造电极组件的装置 (Apparatus for manufacturing electrode assembly having air cleaning function ) 是由 梁诚桓 于 2019-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于制造电极组件的装置,用于通过空气循环去除外来颗粒,所述用于制造电极组件的装置包括：卷绕单元；电极传输线；鼓风机,该鼓风机安装在用于制造电极组件的装置的顶部部分上,并将空气吹送到用于制造电极组件的装置的底部部分；以及出口,该出口用于排出由鼓风机移动到底部部分的空气。(The present invention relates to an apparatus for manufacturing an electrode assembly for removing foreign particles by air circulation, the apparatus comprising: a winding unit; an electrode transmission line; a blower installed on a top portion of the apparatus for manufacturing an electrode assembly and blowing air to a bottom portion of the apparatus for manufacturing an electrode assembly; and an outlet for discharging the air moved to the bottom portion by the blower.)

具有空气净化功能的用于制造电极组件的装置

技术领域

本申请要求2018年7月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0082777的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。

本发明涉及一种具有空气净化功能的用于制造电极组件的装置。

背景技术

近来，由化石燃料的耗尽导致的能源价格上涨以及环境污染加剧，并且对环境友好的替代性能源的需求正成为未来生活的基本要素。因此，正在对诸如核能、太阳能、风能和潮汐能这样的各种发电方法进行研究，并且对于用于更有效地使用以这种方式产生的能量的电力存储装置持续具有极大兴趣。

此外，随着技术发展和对移动设备和电动车辆的需求增加，对作为能源的电池的需求显著增加，因此，目前正在进行关于用于满足各种需求的电池的许多研究。特别地，从材料的角度来看，对具有包括高能量密度、良好的放电电压和输出稳定性这些优点的锂可充电电池(诸如锂离子电池或锂离子聚合物电池)具有很高的要求。

可充电电池根据电极组件的结构来分类，在该电极组件中，正极电极、负极电极和设置在该正极电极和该负极电极之间的分隔膜被堆叠在一起。典型的电极组件包括果冻卷型(卷绕型)电极组件以及堆叠型电极组件，在所述果冻卷型电极组件中，长片材型正极电极和负极电极在分隔膜设置在其间的同时被卷绕，在所述堆叠型电极组件中，切割成预定尺寸单元的多个正极电极和负极电极在分隔膜设置在其间的同时被顺序堆叠，最近，为了克服果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件的缺点，正在开发一种堆叠/折叠型电极组件，作为具有果冻卷型和堆叠型的混合形式的高级结构的电极组件，在所述堆叠/折叠型电极组件中，单元单体在被设置在分隔膜上的同时被顺序卷绕，在所述单元单体中，具有预定尺寸的正极电极和负极电极在分隔膜设置在其间的同时被堆叠。

在所述电极组件之中，果冻卷型电极组件的优点在于易于制造和单位重量的能量密度高，因此它被用作从膝上型计算机到电动车辆的各种装置的能源。

图1示出了用于制造果冻卷型电极组件的常规装置的前视图。图2示出了图1的用于制造电极组件的装置的俯视平面图。

参考图1和图2，正极电极11、负极电极12和分隔膜13由卷绕部分14卷绕，因此它们被制成果冻卷形状。在这种情况下，当外来颗粒被输入正极电极11、负极电极12和分隔膜13的表面、然后被卷绕在一起时，就会产生诸如低电压或短路这样的缺点，因此用于制造电极组件的装置10在用于封闭和密封外部空气的空间中操作。

然而，除了卷绕部分14之外，用于制造电极组件的装置10还包括各种装置，诸如电极传输线19、电极聚结单元15、电极切割单元16、电力发送器17(图2所示)和电源18(图2所示)，并且所述装置的操作生成各种外来颗粒。当外来颗粒被输入到卷绕部分14中、并且外来颗粒残留在正极电极11、负极电极12和分隔膜13的表面上时，外来颗粒与正极电极11、负极电极12和分隔膜13卷绕在一起，从而引起诸如上述低电压和短路的问题。

此外，由设置在用于制造电极组件的装置10的后侧上的电力发送器17(图2所示)和电源18(图2所示)的操作所生成的外来颗粒穿过基部孔16，并被输入到卷绕部分14。为了解决这些问题，可以考虑如下方法：在用于制造电极组件的装置10的前部处安装鼓风机，朝向后侧吹送空气，因此防止外来颗粒被输入到前部，但是在这种情况下，工作人员的移动路线受到干扰，并且难以提供材料，因此不期望将鼓风机安装在制造装置10的前侧上。

因此，需要从根本上解决所述问题的技术。

发明内容

技术问题

本发明的目的是解决现有技术的问题和过去存在的技术问题。

本发明的发明人已经进行了深入的研究和实验，并且确认了通过在用于制造电极组件的装置的顶部中安装鼓风机、在用于制造电极组件的装置的侧向底端部中安装出口、从而防止外来颗粒被输入到卷绕部分的方法，由此完成了本发明。

技术方案

本发明的示例性实施例提供了一种用于制造电极组件的装置，其用于通过空气循环去除外来颗粒，该用于制造电极组件的装置包括：卷绕部分；电极传输线；鼓风机，该鼓风机安装在用于制造电极组件的装置的顶部部分上，并将空气吹送到用于制造电极组件的装置的底部部分；以及出口，该出口用于排出由鼓风机移动到底部部分的空气。

鼓风机可以被安装在电极传输线的传输方向上。

关于所述鼓风机，至少一个鼓风机被进一步安装成在对应于所述卷绕部分的上部部分上、沿着与所述电极传输线的传输方向相交叉的方向与所述鼓风机重叠。

出口可以被安装在电极传输线的下方。

出口可以被安装在用于制造电极组件的装置的侧向底端部分上。

本发明的另一实施例提供了一种用于制造和安装电极组件的系统，其中，用于制造电极组件的装置包括用于制造电极组件的第一装置和用于制造电极组件的第二装置，并且用于制造电极组件的第一装置和用于制造电极组件的第二装置被安装成面对彼此。

用于将空气吹送到用于制造电极组件的第一装置的卷绕部分的第一鼓风机和用于将空气吹送到用于制造电极组件的第二装置的卷绕部分的第二鼓风机可以被安装成在前部处面对彼此。

至少一个鼓风机可以被安装成使得电极传输线可以在与第一鼓风机和第二鼓风机之间的传输方向交叉的方向上与第一鼓风机和第二鼓风机重叠。

出口可以被安装在用于制造电极组件的第一装置和用于制造电极组件的第二装置之间的空间的相应侧上。

附图说明

图1示出了用于制造果冻卷型电极组件的常规装置的前视图。

图2示出了图1所示用于制造电极组件的装置的俯视平面图。

图3示出了根据本发明示例性实施例的用于制造电极组件的装置的前视图。

图4示出了图3所示用于制造电极组件的装置的俯视平面图。

图5示出了图3所示用于制造电极组件的装置中的空气流的前视图。

图6示出了用于制造和安装电极组件的系统的俯视平面图，其中，两个根据图3所示的用于制造电极组件的装置的单元被设置成面对彼此。

图7示出了图6的示例性变型的俯视平面图。

图8示出了图7的示例性变型的俯视平面图。

具体实施方式

下文将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，所述实施例可以以各种不同的方式修改，所有这些不脱离本发明的精神或范围。

除非明确地相反描述，否则术语“包括”和及其变型诸如“包含”或“含有”将被理解为暗示包括所述元件，但不排除任何其他元件。

进一步，在说明书中，术语“在平面上”意味着从顶部观察对象部分，并且术语“在前视图中”意味着从前部观察对象部分可见的横截面。

图3示出了根据本发明示例性实施例的用于制造电极组件的装置的前视图。图4示出了图3所示用于制造电极组件的装置的俯视平面图。

参考图3和图4，用于制造电极组件的装置100包括卷绕部分130、电极传输线140、鼓风机101、102、103和104以及出口120。鼓风机101、102、103和104被安装在用于制造电极组件的装置100的顶部部分上，并将空气吹送到用于制造电极组件的装置100的底部部分。出口120被安装在用于制造电极组件的装置100的侧向底端中，因此由鼓风机101、102、103和104吹送的空气与外来颗粒一起排出。为了便于描述，关于用于螺旋卷绕电极组件的装置100，未示出诸如电极融合单元或电极切割器这样的设备，而是对其进行了简化。这里，关于用于制造电极组件的装置100的顶部部分和底部部分，用于制造电极组件的装置100与接地侧相接触的部分可以被称为底部部分，在与重力的方向相反的方向上与制造装置100的底部部分相对应的部分可以被称为顶部部分。

鼓风机101、102、103和104被安装在电极传输线140被传输的方向上，以防止外来颗粒通过由鼓风机101、102、103和104吹送的空气到达电极。进一步，通过将鼓风机101、102、103和104主要设置在用于制造电极组件的装置100的、对应于卷绕部分130的位置的顶部部分上，可以增加卷绕部分130周围的空气清洁度。详细地说，至少一个鼓风机102可以被另外设置成使其可以被设置成与鼓风机101、102、103和104位于相同的平面上，并且它可以在与电极传输线140传输的方向相交叉的方向上与鼓风机102重叠。

进一步，出口120可以被安装在电极传输线140的下方，以防止外来颗粒被输入到电极传输线140和卷绕部分130。特别地，可以防止由被安装在用于制造电极组件的装置100的后侧部分上的电力发送器150和电源160所产生的外来颗粒通过安装基部孔180被输入到电极传输线140和卷绕部分130。这里，用于制造电极组件的装置100的后侧可以是与当从后侧观察用于制造电极组件的装置100时用于制造电极组件的装置100的前侧对应的一侧。

图5示出了图3所示用于制造电极组件的装置中的空气的流动的前视图。

参考图3和图5，箭头示出了空气的流动。由鼓风机101、102、103和104吹送的空气从用于螺旋卷绕电极组件的装置100的顶部部分移动到该装置的底部部分，然后被排出到安装在用于制造电极组件的装置100的侧向底端的出口120。

用于将空气吹向卷绕部分130的鼓风机102可以通过以相对高的流量吹送空气来防止外来颗粒被输入到卷绕部分130。

鼓风机101、102、103和104可以通过包括水分控制功能来吹送干燥空气，并且可以包括用于过滤掉外来颗粒的过滤器功能。特别地，鼓风机101、102、103和104可以包括风向控制功能，使得从用于制造电极组件的装置100的顶部部分被吹送到该装置的底部部分的空气可以排出到出口120。进一步，鼓风机101、102、103和104包括风速控制功能，以通过以相对高的风速将空气吹送到用于制造电极组件的装置100的特定部分来防止外来颗粒被输入到所述特定部分。当鼓风机101、102、103和104包括上述功能时，这些鼓风机不受具体限制，例如，可以使用设备风扇过滤器单元。

图6示出了用于制造和安装电极组件的系统的俯视平面图，其中，两个根据图4所示的用于制造电极组件的装置的单元被设置成面对彼此。

参考图4和图6，用于制造和安装电极组件的系统包括两个用于制造电极组件的装置100，并且这两个用于制造电极组件的装置100被安装在相同的空间中，以面对彼此。在这种情况下，应用各个单元的鼓风机101、102、103和104的范围与这两个用于制造电极组件的装置100之间的空间重叠，从而增加空气循环效果。此外，在这两个用于制造电极组件的装置100之间的空间中，操作者可以同时管理这两个用于制造电极组件的装置100，并且可以有效地使用这两个用于制造电极组件的装置100的安装空间。

图7示出了图6的示例性变型的俯视平面图。

参考图3、图6和图7，关于用于制造和安装电极组件的系统300，所述两个用于制造电极组件的装置100被安装在同一空间中，以面对彼此，并且用于将空气吹送到卷绕部分130的鼓风机102被安装成在前部处面对彼此。鼓风机102被另外安装在面对彼此的鼓风机102之间的空间中。详细地说，至少一个鼓风机102可以被另外设置成使其可以被设置成与鼓风机101、102、103和104位于相同的平面上，并且可以在与电极传输线140传输的方向相交叉的方向上与鼓风机102重叠。

通过上述结构，由鼓风机102吹送的空气可以聚集在卷绕部分101上，从而增加卷绕部分101周围的空气纯度。

图8示出了图7的示例性变型的俯视平面图。

参考图3、图7和图8，除了出口120被安装在所述两个用于制造电极组件的装置100的单元之间的空间的相应侧部上之外，用于制造和安装电极组件的系统400对应于图7中示出的结构。根据上述构型，可以通过出口120更快地排出聚集在卷绕部分101上的空气。

在根据本发明所述用于制造电极组件的装置的安装空间中，检查各个直径的外来颗粒的生成水平。

(实例1)

图5所示用于制造电极组件的装置被安装在封闭和密封的空间中，用于制造电极组件的装置持续运行一小时，同时打开鼓风机和出口，并且确定卷绕部分中的、50厘米内的半径范围内的外来颗粒的生成水平。测量直径为0.5微米、1微米、5微米、10微米和25微米的外来颗粒的数量。对于各个直径，每分钟总共测量六次外来颗粒的数量，并求得它们的平均值。通过使用颗粒计数器来测量外来颗粒的数量。本次检查中使用的颗粒计数器是由PMS制造的气溶胶颗粒计数器Lasair III 310B。

(比较例1)

除了用于制造电极组件的装置持续运行一小时、同时关闭鼓风机和出口之外，在与实例1相同的条件下测量外来颗粒的数量。

(比较例2)

在外部空间中，在距接地侧约1.5米的高度(对应于卷绕部分距接地侧的高度)处测量环境颗粒的数量。其测量方法与实例1中示出的测量方法相同。

[表1]

与比较例1的外来颗粒总数相比，实例1中的外来颗粒的总数约为其1/2000，因此发现生成了非常少的外来颗粒。特别地，发现与比较例1相比，示例1中生成的0.5微米的外来颗粒的数量为1/3300。0.5微米的外来颗粒被认为是在用于制造电极组件的过程中引起短路和低电压的主要外来颗粒，并且发现，在利用根据本发明的用于制造电极组件的装置的空间中，有效地去除了0.5微米的外来颗粒。

当将比较例1的0.5微米的外来颗粒的数量与比较例2的0.5微米的外来颗粒的数量进行比较时，发现比较例1所生成的外来颗粒的数量大约是比较例2的两倍。它们是在操作用于制造电极组件的装置的过程中生成的外来颗粒，并且从实例1中发现，当运行根据本发明的鼓风机和出口时，有效地去除了外来颗粒。

本发明所属领域的普通技术人员将能够在本发明的范围内进行各种应用和修改。

【工业应用性】

根据本发明的用于制造电极组件的装置通过净化用于制造电极组件的装置的安装空间中的空气，可以防止外来颗粒被输入卷绕部分。