电极组件的外径测量设备和外径测量方法与流程

本申请要求于2021年12月14日提交的韩国专利申请第10-2021-0179154号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。本发明涉及一种电极组件的外径测量设备和外径测量方法，更具体地，涉及如下一种电极组件的外径测量设备和外径测量方法，其中传感器在与电极组件间隔开预定距离的状态下沿着外周旋转(回转)，以在圆柱形电极组件被固定而不旋转的状态下测量外径。

背景技术：

1、储存电能的电池通常可分为一次电池和二次电池。这种一次电池是一次性消耗性电池。另一方面，这种二次电池是通过使用电流与材料之间能够重复氧化和还原过程的材料制造的可充电电池。即，当通过电流进行对材料的还原反应时，就进行充电，而当通过电流进行对材料的氧化反应时，就进行放电。这里，重复执行这样的充电-放电。

2、在各种类型的二次电池中，锂二次电池通常通过将电极组件安装在壳体中来制造，在电极组件中正极(阴极)、分隔件和负极(阳极)被堆叠。这里，重复锂离子从锂金属氧化物嵌入和脱嵌到负极的过程，以对锂二次电池进行充电和放电。

3、作为制造电极组件的方法，已知如下类型的电极组件：果冻卷型(卷绕型)电极组件，其中将分隔件堆叠在负极和正极之间，然后卷绕以制造电极组件；堆叠型电极组件，其中将负极和正极中的每一者切割成期望的宽度和长度，然后将负极、分隔件、和正极重复堆叠以形成电极组件；以及堆叠和折叠型电极，其中将单元电池单体彼此平行地放置在折叠分隔件上然后从一侧折叠以制造电极组件。

4、其中，果冻卷型电极组件是通过将正极、分隔件和负极卷绕在一起以在用作旋转轴的卷绕芯上形成层来制造的。也就是说，先将分隔件放入到卷绕芯中，然后依次放入负极和正极(这里，顺序和插入位置可以根据产品规格而变化)。此外，当卷绕芯在电极插入直至正极的状态下旋转预定转数时，制造卷绕型电极组件。

5、以这种方式制造的果冻卷型电极组件具有圆柱形形状，并且测量外径以确定是否出现缺陷或用于其它目的。

6、参考图1，其示出外径测量设备的形状(左侧)，和在外径测量设备中，推动器、电极组件和辊在彼此接触的状态下旋转的状态(右侧)，在根据现有技术的电极组件的外径测量设备中，当将电极组件1放置在竖直竖立在支撑板5上的安装座4上时，在通过经由推动器2对电极组件1施加适当的压力而将电极组件1固定的状态下，辊3在电极组件1下方一起旋转，以测量电极组件1的外径。

7、也就是说，如图1右侧所示，推动器2、电极组件1和辊3一起旋转以彼此接触。因此，当电极组件1旋转预定转数时，辊3的直径的尺寸是预先已知的。结果，当测量辊3的旋转量时，可以计算电极组件的外径。

8、然而，在根据现有技术的外径测量方法中，根据推动器2所施加的压力而与实际值产生差异，并且当电极组件1与推动器2和辊3直接接触以旋转时，如果发生滑移或摩擦，可能会出现误差。

技术实现思路

1、技术问题

2、因此，用于解决上述问题的本发明的主要目的是提供一种电极组件的外径测量设备和外径测量方法，该外径测量设备和外径测量方法能够在不与电极组件直接接触的情况下测量外径。

3、技术方案

4、本发明提供一种实现上述目的的圆柱形电极组件的外径测量设备和外径测量方法。

5、根据本发明的电极组件的外径测量设备，所述外径测量设备测量所述电极组件的外径，所述电极组件通过将电极和分隔件卷绕在一起以形成圆柱形形状而被制造成具有圆柱形形状，所述外径测量设备包括：基板，在所述基板上安装有所述电极组件；导杆，所述导杆被构造成使所述电极组件从所述基板上升至一定高度；外壳，所述外壳被构造成围绕从导杆上升的电极组件旋转；和传感器，所述传感器被配置为联接到所述外壳以在所述外壳旋转的同时测量所述电极组件的外径。

6、所述传感器可以包括非接触式距离测量传感器，所述非接触式距离测量传感器被配置成通过将光源照射到所述电极组件的表面上来测量距离。

7、照射到电极组件的表面上的所述光源可以包括激光或红外线中的任意一种。

8、所述外壳可以具有部分敞开的形状，以防止当围绕所述电极组件旋转时与所述导杆发生干涉。

9、外径测量设备还可以包括支架，所述支架的一端联接到所述基板，所述支架的另一端联接到所述外壳，其中，所述外壳可以在联接到所述支架的点处旋转。

10、所述传感器可以安装在所述外壳的两端中的任意一端上。

11、所述外壳可以以所述电极组件为中心正向和反向旋转180°的角度。

12、所述传感器可以安装在所述外壳的两端的每一端上，其中所述电极组件位于所述两端之间。

13、根据本发明的电极组件的外径测量方法，所述外径测量方法测量所述电极组件的外径，所述电极组件通过将电极和分隔件卷绕在一起以形成圆柱形形状而被制造成具有圆柱形形状，所述外径测量方法包括：电极组件上升过程，允许安装在基板上的所述电极组件上升到预定高度；和电极组件外径测量过程，在上升的电极组件的移动被固定的状态下，允许传感器沿着所述电极组件旋转，以测量电极组件的外径。

14、在所述电极组件外径测量过程中，所述传感器可以在将所述光源照射到所述电极组件的表面上之后接收反射的光源以测量距离，并且可以计算使用所述传感器的旋转距离和所述光源测量的距离，以测量所述电极组件的外径。

15、有益效果

16、在具有上述技术特征的本发明中，由于传感器在电极组件固定的状态下旋转来测量电极组件的外径，所以可以更准确地测量外径。

17、也就是说，与根据现有技术的其中电极组件旋转的结构不同，由于电极组件上不会发生物理影响，所以可以提高外径的测量值的可靠性。

18、特别地，由于传感器被设置为非接触式距离测量传感器，所以可以完全排除诸如施加到电极组件的摩擦和滑移的物理影响。

19、由于开口形成在安装有传感器的外壳中(具有部分敞开的形状)，因此可以防止与导杆的干涉，并且可以增加外壳的可旋转范围。

20、也就是说，外壳可以沿顺时针方向和逆时针方向旋转180°或更大的角度，因此，传感器可以沿着电极组件的整个外周旋转以测量外径。

技术特征：

1.一种电极组件的外径测量设备，所述外径测量设备测量所述电极组件的外径，所述电极组件通过将电极和分隔件卷绕在一起以便形成圆柱形形状而被制造成具有圆柱形形状，所述外径测量设备包括：

2.根据权利要求1所述的外径测量设备，其中，所述传感器包括非接触式距离测量传感器，所述非接触式距离测量传感器被配置成通过将光源照射到所述电极组件的表面上来测量距离。

3.根据权利要求2所述的外径测量设备，其中，照射到所述电极组件的表面上的所述光源包括激光或红外线中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的外径测量设备，其中，所述外壳具有部分敞开的形状，以防止当围绕所述电极组件旋转时与所述导杆发生干涉。

5.根据权利要求1所述的外径测量设备，还包括支架，所述支架的一端被联接到所述基板，所述支架的另一端被联接到所述外壳，

6.根据权利要求1所述的外径测量设备，其中，所述传感器被安装在所述外壳的两端中的任意一端上。

7.根据权利要求6所述的外径测量设备，其中，所述外壳以所述电极组件为中心正向和反向旋转180°的角度。

8.根据权利要求1所述的外径测量设备，其中，所述传感器被安装在所述外壳的两端中的每一端上，其中所述电极组件位于所述两端之间。

9.一种电极组件的外径测量方法，所述外径测量方法测量所述电极组件的外径，所述电极组件通过将电极和分隔件卷绕在一起以便形成圆柱形形状而被制造成具有圆柱形形状，所述外径测量方法包括：

10.根据权利要求1所述的外径测量方法，其中，在所述电极组件外径测量过程中，所述传感器在将光源照射到所述电极组件的表面上之后接收反射的光源以测量距离，并且

技术总结
本发明涉及一种电极组件外径测量装置，用于测量电极组件的外径，所述电极组件通过将电极和分隔件一起卷绕成堆叠结构而制造成具有圆柱形形状，并且所述电极组件外径测量装置包括：基板，所述电极组件安装在所述基板的上侧上；导杆，所述导杆用于将所述电极组件从所述基板提升至一定高度；外壳，所述外壳围绕由所述导杆提升的所述电极组件旋转；和传感器，所述传感器联接到所述外壳，以在所述外壳旋转的同时测量所述电极组件的外径。在具有上述技术特征的本发明中，在电极组件固定的状态下，在传感器旋转的同时测量所述电极组件的外径，从而可以排除物理影响，因此可以更准确地测量外径。

技术研发人员：郑赫淳,金珉基
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：2024/2/29