用于电池单体的电极引线切割设备的制作方法

本发明涉及一种能够将电池单体的电极引线切割成具有设定长度的电极引线的电极引线切割设备。

背景技术：

近年来，随着移动装置的不断发展以及对这种移动装置的需求增加，对作为这种移动装置的能源的能够充电和放电的二次电池的需求也急剧增加。此外，已对能够满足这种移动装置的各种需求的二次电池进行了大量研究。

此外，作为解决由使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆导致的诸如空气污染之类的问题而提出的电动车辆(ev)、混合动力车辆(hev)和插电式混合动力车辆(plug-inhev)的电源，二次电池也引起相当大的关注。

在这些二次电池之中，具有高能量密度和高电压的锂二次电池已被进行了大量研究，并且也已被商业化和广泛使用。通常，就电池的形状而言，对具有较小厚度、易于以堆叠状态布置并且局部可变形的袋型电池单体的需求较高。

袋型电池单体配置成具有其中电极组件和电解质溶液容纳在能够将电极组件容纳于其中的袋型层压片中的结构。狭义上，层压片被称为“袋型电池壳体”，并且层压片的树脂层的特征在于，该树脂层可进行热熔合。

袋型电池单体特别配置成具有其中层压片包裹电极组件，使得电极组件不暴露到外部的结构，并且配置成具有其中在电池壳体的外边缘处重叠的层压片的要密封的部分被施加热量和压力，以便密封层压片的结构。

例如，电池单体配置成具有其中电池壳体的外边缘在电极引线从电池壳体向外伸出的状态下被密封的结构。在此，每个电极引线由导电金属材料制成，形成为条(bar)形状，并且当在平面图中观看时具有包括成角度的拐角的多边形结构。一般来说，电极引线配置成具有长矩形结构。

电极引线在插入到配置成上下相交的切割夹具中的状态下被切割成预定长度，例如，其中电极引线可容易连接至印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)(未示出)或外部电气装置(未示出)的长度。

然而，常规地，在切割每个电极引线时，由于电极引线的诸如柔性(flexible)之类的特性，电极引线的切割位置(cuttingposition)可能会倾斜(tilt)。结果，可能难以切割电极引线的要被切割的正确点，因此切割出的电极引线的长度可能会彼此不同，这会导致工艺缺陷。

(相关技术文献)

(专利文献)

韩国专利申请公开第10-2018-037488号

技术实现要素：

技术问题

本发明的实施方式提供一种能够精确切割电极引线的要被切割的点的电极引线切割设备。

本发明的目的不限于前述目的，将从以下描述理解到其他未提到的目的和优点。

技术方案

根据本发明实施方式的用于电池单体的电极引线切割设备可包括：配置成固定电池单体的单体固定单元；电极引线固定单元，所述电极引线固定单元配置成对所述电池单体的电极引线提供空气，以固定所述电极引线的要被切割的点；和配置成切割所述电极引线的要被切割的点的电极引线切割单元。

在本发明的实施方式中，所述单体固定单元可包括配置成在真空状态下吸附所述电池单体的抽吸板。

在本发明的实施方式中，所述电极引线切割单元可包括切割刀片，所述切割刀片配置成在与所述电极引线的要被切割的点接触的状态下切割所述电极引线，并且所述切割刀片可包括位于所述电极引线的要被切割的点上方的第一切割刀片和位于所述电极引线的要被切割的点下方的第二切割刀片。所述电极引线切割单元可进一步包括引导块，并且所述第一切割刀片和所述第二切割刀片中的至少一个可结合至所述引导块，以便是上下可移动的。

在本发明的实施方式中，所述电极引线切割单元可包括激光振荡器，所述激光振荡器配置成对所述电极引线的要被切割的点施加激光束。

在本发明的实施方式中，所述电极引线切割设备可进一步包括设置在所述电极引线下方的电极引线支撑单元，所述电极引线支撑单元配置成支撑所述电极引线。所述电极引线支撑单元可包括磁性块，所述磁性块配置成利用磁力固定所述电极引线。

此外，根据本发明另一实施方式的电极引线切割方法可包括：装载具有暴露的电极引线的电池单体的步骤；从所述电极引线上方提供空气，以固定所述电极引线的要被切割的点的步骤；和切割被固定的所述电极引线的要被切割的点的步骤。

在本发明的实施方式中，所述电极引线切割方法可进一步包括从所述电极引线下方提供磁力，以在切割所述电极引线时利用所述磁力固定所述电极引线的步骤。

附图说明

本申请中所附的以下附图图解了本发明的优选实施方式，并且用于使得可以与随后的本发明的详细描述一起进一步理解本发明的技术构思。因此，本发明不必解释为仅限于附图中描述的主题。

图1是示意性示出根据本发明第一实施方式的电极引线切割设备的示图。

图2是示意性示出根据本发明第一实施方式的电极引线切割方法的流程图。

图3是示意性示出根据本发明第二实施方式的电极引线切割设备的示图。

图4是示意性示出根据本发明第三实施方式的电极引线切割设备的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。本发明可以以各种不同的形式实施，不限于本文中描述的实施方式。

为了清楚地描述本发明，可省略与本发明的实质没有关系的部分的详细描述，并且整个申请中由相同的参考标记表示相同或相似的元件。

此外，在部分“包括”一部件的情况下，除非另有说明，这是指该部分不排除另一部件，而是可进一步包括另一部件。本文中使用的术语仅旨在提及具体实施方式，并不限制本发明，并且除非本申请中另有定义，这些术语可被解释为本发明所属领域的普通技术人员所理解的概念。

图1是示意性示出根据本发明第一实施方式的电极引线切割设备的示图

参照图1，电极引线切割设备50包括单体固定单元100、电极引线切割单元200和电极引线固定单元300。在本发明的实施方式中，电极引线进行延伸的电极引线的长度方向设为x轴方向，与x轴方向垂直的电极引线的宽度方向设为y轴方向，并且与x轴方向和y轴方向垂直的方向设为z轴方向。

应用于本发明实施方式的电池单体10可配置成具有其中电极组件和电解质溶液容纳在袋形外壳构件11中的结构。例如，电池单体10可以是袋型电池单体。此外，电池单体10可以是执行充电和放电操作的二次电池。

电极引线12可以以伸出的形式设置在袋形外壳构件11外部。电极引线12的一端电连接至电极组件，并且电极引线12的另一端暴露在袋形外壳构件11外部，由此电极引线12可用作电池单体10的连接端子。

单体固定单元100固定作为加工对象的电池单体10。单体固定单元100可包括配置成在真空状态下吸附电池单体10的抽吸板110。抽吸板110可形成为扁平形状，使得电池单体10的一个表面安放于抽吸板上。电池单体10可沿水平方向设置在抽吸板110上。例如，电池单体10可以以其中暴露在电极组件外部的电极引线12沿x轴方向延伸的形式安放于抽吸板110上。

抽吸板110中可形成有至少一个真空孔111。真空孔111可沿z轴方向贯穿抽吸板110形成。抽吸板110可吸附对应于真空孔111放置的电池单体。因而，电池单体可在真空状态下被吸附在抽吸板110上，由此可在电极引线12的切割过程中稳定地固定电池单体。

可在抽吸板110的安放电池单体10的一个表面中，例如，在抽吸板110的上表面中形成有安放凹部112。安放凹部112形成为从抽吸板110的上表面沿向下方向以凹入形状凹陷。安放凹部112形成为对应于电池单体10的外观。因而，电池单体10可安放于安放凹部112中，由此可防止电池单体沿x轴方向或y轴方向移动。因此，可提高切割电极引线12时的精度。

作为单体固定单元100，除了抽吸板110之外，还可采用夹具等。然而，在利用夹具等固定电池单体10的情况下，电池单体10的在压力下被夹具固定的部分可能会变形或损坏。因此，优选地，采用抽吸板110作为单体固定单元100。

电极引线切割单元200切割电极引线12。电极引线切割单元200可包括切割刀片210，切割刀片210配置成在与电极引线接触的状态下切割电极引线12。切割刀片210切割电极引线12的要被切割的点。

切割刀片210可包括第一切割刀片211和第二切割刀片212。第一切割刀片211可位于电极引线12的要被切割的点上方，第二切割刀片212可位于电极引线12的要被切割的点下方。第一切割刀片211和第二切割刀片212可设置成在彼此相交的同时切割电极引线12。

电极引线切割单元200可包括引导块220。引导块220可在支撑切割刀片210的同时引导切割刀片210沿z轴方向的移动，即，切割刀片的上下移动。例如，第一切割刀片211和第二切割刀片212可结合至引导块220，第一切割刀片211和第二切割刀片212中的至少一个可结合至引导块220，以便是上下可移动的。引导块220可设置有配置成引导切割刀片210的上下移动的导轨(未示出)。

在切割电极引线12时，电极引线固定单元300固定电极引线12。可采用鼓风机(airblower)作为电极引线固定单元300，鼓风机配置成对电池单体10的电极引线12提供空气，以固定电极引线12的要被切割的点。鼓风机可安装到引导块220，以便位于电极引线12上方。鼓风机可设置在与电极引线12的端部对应的位置处。就是说，切割刀片210可设置在电池单体10的一侧，并且鼓风机可设置在切割刀片210的一侧。

在切割电极引线12时，从鼓风机提供的空气对电极引线12施加压力，由此沿x轴方向延伸的电极引线12设置在水平状态，并且切割刀片210的轴向方向变为垂直于电极引线12，因此可提供电极引线12的要被切割的正确点。

另一方面，在其中电极引线12在沿一个方向倾斜的状态下被切割的情形中，电极引线12的长度方向未变为垂直于切割刀片210的轴向方向。在其中电极引线12在这种状态下被切割的情形中，在电极引线12的切割长度与设定长度之间可产生误差。

图2是示出根据本发明第一实施方式的切割电池单体的电极的方法的示图。

参照图1和图2，电极引线切割方法包括：单体安放步骤(s10)、单体固定步骤(s20)、电极引线固定步骤(s30)和电极引线切割步骤(s40)。

在单体安放步骤(s10)中，将电池单体10装载在抽吸板110上。可通过诸如机械臂之类的传送单元将电池单体10装载在抽吸板110上。作为要被切割的对象的电极引线12可暴露在抽吸板110外部。

尽管没有特别限制，但可采用表现出高导电率且同时不会在电池中引起化学变化的金属作为电池单体10的电极引线12。例如，电极引线12可选自由铜(cu)、铝(al)、镍(ni)、铁(fe)、碳(c)、铬(cr)、锰(mn)和包含它们中的两种或更多种的合金构成的组，并且可形成为具有0.1mm至1.0mm厚度的薄板的形状。

在单体固定步骤(s20)，将电池单体10固定。由于在抽吸板110中形成有对应于电池单体10的外观的安放凹部112，因此可防止装载在抽吸板110上的电池单体10沿x轴方向或y轴方向移动。此外，电池单体10在真空状态下被其中形成有真空孔111的抽吸板110吸附，由此在切割工序中电池单体可被稳定地固定。

在电极引线固定步骤(s30)中，在切割电极引线12之前将电极引线12的要被切割的点固定。就是说，由于电极引线具有大约0.1mm至1.0mm的厚度，因此电极引线12可表现出预定柔性。结果，可能在电极引线的端部倾斜的状态下对电极引线12执行切割操作。例如，电极引线12可处于向上倾斜的状态。在其中电极引线12在这种状态下被切割的情形中，在电极引线的切割长度与设定长度之间可产生差异。为了防止该问题，从设置于电极引线12上方的鼓风机注入空气。在提供空气的情况下，电极引线12被向下推动，被推动的电极引线12保持在水平状态。因而，可稳定地确保电极引线12的要被切割的点。

在电极引线切割步骤(s40)中，电极引线12被切割成具有设定长度的电极引线。就是说，第一切割刀片211和第二切割刀片212中的至少一个上下移动，以在其中电极引线12通过鼓风机保持在水平状态的状态下切割电极引线12。如上所述，由于在其中电极引线12保持在水平状态并且电极引线12的要被切割的点被固定的状态下执行切割操作，因此在切割电极引线时可使电极引线12的切割长度与设定长度之间的误差最小化。

图3是示意性示出根据本发明第二实施方式的电极切割设备的示图。

参照图3，电极引线切割设备50包括单体固定单元100、电极引线切割单元200、电极引线固定单元300和电极引线支撑单元400。

单体固定单元100、电极引线切割单元200和电极引线固定单元300的构造与第一实施方式中的那些相同或相似，因此将省略其详细描述。

电极引线支撑单元400设置在电极引线12下方，以支撑电极引线12。电极引线支撑单元400可防止在切割电极引线12时电极引线12的下垂。例如，当从位于电极引线12上方的鼓风机向下提供空气时，电极引线12可由于空气提供的压力而下垂。电极引线支撑单元400在电极引线12下方支撑电极引线12，由此可防止电极引线12的下垂。因而，在切割电极引线时可确保电极引线12的要被切割的正确点。

电极引线支撑单元400可包括磁性块。磁性块可利用磁力固定电极引线12。因而，可通过从电极引线12上方提供空气的鼓风机和利用磁力固定电极引线12的下侧的磁性块更可靠地固定电极引线12。由于确保了电极引线12的固定状态，因此可容易确保电极引线12的要被切割的点。因而，在切割电极引线时可使电极引线12的切割长度与设定长度之间的误差最小化。

图4是示意性示出根据本发明第三实施方式的电极引线切割设备的示图。

参照图4，电极引线切割设备50包括单体固定单元100、电极引线切割单元和电极引线固定单元300。

单体固定单元100和电极引线固定单元300的构造与第一实施方式中的那些相同或相似，因此将省略其详细描述。

在如第一实施方式中利用切割刀片210切割电极引线12的情况下，在电极引线12的端面上可产生毛刺(burr)或电极颗粒。电极引线12的端面上产生的毛刺或电极颗粒可能会混入电池单体10中，由此可劣化电池单体10的性能。

由于该原因，第三实施方式的电极引线切割单元可包括激光振荡器230。激光振荡器230可对电极引线12的要被切割的点施加激光束，以便切割电极引线12。因而，在切割电极引线12时可使在电极引线12的切割表面上产生的毛刺(burr)或电极颗粒的量最小化。

本发明所属领域技术人员应当理解到，上述实施方式在所有方面都是说明性的，不是限制性的，因为在不改变本发明的技术构思或实质特征的情况下，本发明可以以其他具体形式实施。

本发明的范围由所附权利要求限制，而不是由本发明的详细描述限制，从权利要求及其等同概念的含义和范围得到的修改应当被解释为落入本发明的范围内。

(参考标记的描述)

50：电极引线切割设备100：单体固定单元

110：抽吸板111：真空孔

200：电极引线切割单元210：切割刀片

211：第一切割刀片212：第二切割刀片

220：引导块230：激光振荡器

300：电极引线固定单元400：电极引线支撑单元

工业实用性

根据本发明的实施方式，在切割电极引线时，通过鼓风机对电极引线的要被切割的点提供空气，使得电极引线保持在水平状态，由此在切割电极引线时可使电极引线的切割长度的误差最小化。

此外，在切割电极引线时，在电极引线下方设置诸如磁性块之类的支撑单元，由此可在通过鼓风机提供空气时防止电极引线的要被切割的点沿向下方向倾斜。

本发明的效果不限于上述所提及的那些效果，应当理解，本发明的效果包括能够从本发明的详细描述或权利要求中记载的本发明的构造推出的所有效果。