[go: up one dir, main page]

CN109690833B - 用于制造二次电池的电极的系统和方法 - Google Patents

用于制造二次电池的电极的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109690833B
CN109690833B CN201880003257.9A CN201880003257A CN109690833B CN 109690833 B CN109690833 B CN 109690833B CN 201880003257 A CN201880003257 A CN 201880003257A CN 109690833 B CN109690833 B CN 109690833B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
surface roughness
inspection
rolling roll
determined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880003257.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109690833A (zh
Inventor
郑安秀
朴必圭
宋汉甲
尹悳重
金大现
金湳源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN109690833A publication Critical patent/CN109690833A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109690833B publication Critical patent/CN109690833B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435—Rolling or calendering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/08—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-force
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • H01M4/8896—Pressing, rolling, calendering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于制造二次电池的电极的系统。用于制造二次电池的电极的系统包括：供应辊，所述供应辊提供具有长片形状的集电器；电极活性材料涂布装置，所述电极活性材料涂布装置将电极活性材料涂覆到由所述供应辊提供的所述集电器的表面，以制造未完工电极；轧制辊，所述轧制辊轧制所述未完工电极的表面并且调整所述电极活性材料的厚度，以制造成品电极；和电极质量检查装置，所述电极质量检查装置通过所述轧制辊的表面粗糙度值和所述电极的表面粗糙度值来检查所述电极的质量。

Description

用于制造二次电池的电极的系统和方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年7月20日提交的韩国专利申请第10-2017-0092288号的优先权，通过引用将其整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种用于制造二次电池的电极的系统和方法，更具体地，涉及一种用于通过轧制辊的表面粗糙度和电极的表面粗糙度来检查电极的质量的制造二次电池的电极的系统和方法。
背景技术
通常，不同于不可充电的一次电池，二次电池(secondary battery)是指可充电放电的电池。二次电池广泛用在诸如移动电话、笔记本电脑和便携式摄像机之类的高科技电子领域中。
这种二次电池分为其中电极组件装在金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件装在袋中的袋型二次电池。袋型二次电池包括电极组件、电解质和容纳电极组件及电解质的袋。此外，电极组件具有其中多个电极和多个隔膜交替堆叠的结构。
每个电极包括集电器和涂覆到集电器的表面的电极活性材料。制造电极的方法包括：提供集电器的步骤、将电极活性材料涂覆到集电器表面以制造电极的步骤、以及通过使用轧制辊轧制所制造的电极以制造成品电极的步骤。
然而，在制造电极的方法中，随着反复进行电极的轧制工序，轧制辊的表面粗糙度逐渐增加。当通过使用表面粗糙度增加的轧制辊轧制电极时，电极的表面粗糙度可劣化，从而连续地生产出异常电极。
发明内容
技术问题
已经做出本发明以解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于制造二次电池的电极的系统和方法，在这种系统和方法中，通过用于轧制电极的轧制辊的表面粗糙度和被轧制的电极的表面粗糙度来检查电极的质量，以制造出高质量电极，特别是防止制造出异常电极。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的系统包括：供应辊，所述供应辊提供具有长片形状的集电器；电极活性材料涂布装置，所述电极活性材料涂布装置将电极活性材料涂覆到由所述供应辊提供的所述集电器的表面，以制造未完工电极；轧制辊，所述轧制辊轧制所述未完工电极的表面并且调整所述电极活性材料的厚度，以制造成品电极；和电极质量检查装置，所述电极质量检查装置包括测量所述轧制辊的表面粗糙度的轧制辊测量单元、测量涂覆到所述成品电极的所述电极活性材料的表面粗糙度的电极测量单元、和检查单元，所述检查单元执行第一检查，以确定由所述轧制辊测量单元测量的轧制辊的表面粗糙度值是否在输入的轧制辊的表面粗糙度值的范围内，并且所述检查单元执行第二检查，以确定由所述电极测量单元测量的成品电极的表面粗糙度值是否在输入的电极的表面粗糙度值的范围内。
当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为正常时，所述电极质量检查装置可确定所述成品电极为正常产品；当通过所述第一检查和所述第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，所述电极质量检查装置可确定所述成品电极为要重新检查的产品；当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为异常时，所述电极质量检查装置可确定所述成品电极为异常产品。
所述电极质量检查装置可具有以2周至4周的间隔对所述轧制辊和所述电极的表面粗糙度进行检查的检查周期。
当通过所述第一检查和所述第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，所述电极质量检查装置可重新检查被确定为异常的所述轧制辊或者所述电极的表面粗糙度。
当被确定为异常的所述轧制辊或者所述电极的表面粗糙度即使在重新检查之后仍被确定为异常时，所述电极质量检查装置可停止所述轧制辊的操作。
当被确定为异常的所述轧制辊或者所述电极的表面粗糙度通过重新检查被确定为正常时，所述电极质量检查装置可将2周至4周的检查周期改为2天至7天的检查周期。
当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为异常时，所述电极质量检查装置可停止所述轧制辊的操作。
所述轧制辊测量单元可包括粗糙度测试仪，所述粗糙度测试仪在接触所述轧制辊的表面的同时测量表面粗糙度，并且在所述粗糙度测试仪中，附接到一个表面的具有针状的尖端在从所述轧制辊的一端的表面移动到另一端的表面的同时测量粗糙度，并且计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高的平均值，以计算所述轧制辊的表面粗糙度值。
所述粗糙度测试仪可在所述轧制辊的圆周方向上的至少四个点处测量表面粗糙度。
所述输入的轧制辊的表面粗糙度值(Rz)的范围可为0.5μm或更小，特别是，所述输入的轧制辊的表面粗糙度值(Rz)的范围可为0.4μm或更小。
所述电极测量单元可包括光学测量部，所述光学测量部在放大并拍摄所述成品电极的表面的同时测量表面粗糙度，并且所述光学测量部可在所述成品电极的宽度方向上从一端移动到另一端的同时放大并拍摄所述成品电极的表面，并且计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高，以计算所述成品电极的表面粗糙度值。
所述输入的电极的表面粗糙度值(Rz)可为3μm或更小，特别是，所述输入的电极的表面粗糙度值(Rz)可为2μm或更小。
根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的方法包括：提供具有长片形状的集电器的供应步骤(S10)；将电极活性材料涂覆到所述集电器的表面以制造未完工电极的电极活性材料涂布步骤(S20)；通过使用轧制辊轧制所述未完工电极的表面并且调整所述电极活性材料的厚度以制造成品电极的电极制造步骤(S30)；和电极质量检查步骤(S40)，包括：测量所述轧制辊的表面粗糙度值的第一工序(S41)、测量涂覆到所述成品电极的所述电极活性材料的表面粗糙度值的第二工序(S42)、执行第一检查以确定所测量的轧制辊的表面粗糙度值是否在输入的轧制辊的表面粗糙度值的范围内的第三工序(S43)、和执行第二检查以确定所测量的成品电极的表面粗糙度值是否在输入的电极的表面粗糙度值的范围内的第四工序(S44)。
有益效果
本发明具有以下效果。
第一：本发明的用于制造二次电池的电极的系统可包括测量轧制辊的表面粗糙度的轧制辊测量单元、测量涂覆到电极的电极活性材料的表面粗糙度的电极测量单元、以及通过由轧制辊测量单元和电极测量单元测量的表面粗糙度值来检查电极的质量的电极质量检查装置。由于上述特征，可制造出高质量电极，特别是，可预先防止制造出异常电极，从而降低不良率。
第二：在用于制造二次电池的电极的系统中，如果轧制辊的表面粗糙度和电极活性材料的表面粗糙度全都是正常的，则可将其确定为正常产品。如果任一个是异常的，则可将其确定为重新检查的产品；如果轧制辊的表面粗糙度和电极活性材料的表面粗糙度全都是异常的，则可将其确定为异常产品。由于上述特征，可根据电极的质量更精细地划分电极，特别是，可提高电极的质量检查的准确度。
第三：用于制造二次电池的电极的系统可具有以2周至4周的间隔对轧制辊的表面粗糙度和电极的表面粗糙度进行检查的检查周期。由于上述特征，可在不显著降低电极生产率的范围内稳定地进行电极的质量检查。
第四：在用于制造二次电池的电极的系统中，如果电极被确定为要重新检查的产品，则可重新检查被检查为异常的轧制辊的表面粗糙度或电极的表面粗糙度。由于上述特征，可显著提高电极的质量检查的准确度。
第五：在用于制造二次电池的电极的系统中，如果在重新检查之后轧制辊的表面粗糙度和电极的表面粗糙度被检查为是正常的，则可将检查周期缩短到2天至7天来检查轧制辊的表面粗糙度和电极的表面粗糙度。因此，可更精确和快速地确认异常电极的发生的时间。
第六：在用于制造二次电池的电极的系统中，如果轧制辊的表面粗糙度和电极活性材料的表面粗糙度全都被确定为是异常的，则可停止轧制辊的操作。由于上述特征，可防止生产出异常电极。特别是，通过对电极的质量检查可容易地预测轧制辊的更换周期，因此，可更换和安装被确定为异常的轧制辊，以再次执行制造电极的工序。
第七：根据本发明的用于制造二次电池的电极的系统可通过粗糙度测试仪来检查轧制辊的表面粗糙度。由于上述特征，可更精确地检查轧制辊的表面粗糙度值。
第八：根据本发明的用于制造二次电池的电极的系统可通过光学测量部来检查涂覆到电极的电极活性材料单元的表面粗糙度值。由于上述特征，可更精确地检查电极活性材料单元的表面粗糙度值。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的系统的视图。
图2是图示根据本发明实施方式的用于检查电极质量的装置的轧制辊测量部的透视图。
图3是图示通过根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的系统所获得的结果的检查图表。
图4是图示示出根据本发明实施方式的电极的表面粗糙度的测量状态的第一实验例的视图，其中图4(a)是电极的表面粗糙度的照片，图4(b)是电极的表面粗糙度值的曲线图。
图5是图示示出根据本发明实施方式的电极的表面粗糙度的测量状态的第二实验例的视图，其中图5(a)是电极的表面粗糙度的照片，图5(b)是电极的表面粗糙度值的曲线图。
图6是图解根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图以本发明所属领域的普通技术人员可容易实施本发明的技术构思的方式详细描述本发明的实施方式。然而，本发明可以以不同的形式实施，不应被解释为受限于在此阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略对于描述本发明来说任何不必要的内容，并且附图中相同的附图标记表示相同的元件。
[根据实施方式的用于制造二次电池的电极的系统]
如图1中所示，根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的系统包括：供应辊110，所述供应辊110提供具有长片形状的集电器11；电极活性材料涂布装置120，所述电极活性材料涂布装置120将电极活性材料12涂覆到由供应辊110提供的集电器11的表面，以制造未完工电极10a；轧制辊130，所述轧制辊130轧制未完工电极10a的表面并且调整电极活性材料12的厚度，以制造成品电极10；和电极质量检查装置140，所述电极质量检查装置140通过轧制辊130的表面粗糙度和经过轧制辊130的成品电极10的表面粗糙度来检查成品电极10的质量。
将具有长片形状的集电器11卷绕在供应辊110上。当供应辊110旋转时，该卷绕的具有长片形状的集电器11被提供到电极活性材料涂布装置120。
电极活性材料涂布装置120包括储存有电极活性材料12的储存单元和将储存在储存单元中的电极活性材料12注射到集电器11的表面中的注射喷嘴。也就是说，电极活性材料涂布装置120可将电极活性材料12涂覆到集电极11的表面上，以制造未完工电极10a。
轧制辊130可成对地设置，以同时轧制未完工电极10a的顶表面和底表面并且调整未完工电极10a的电极活性材料12的厚度，从而制造出成品电极10。
轧制辊130的表面上的表面粗糙度可由于在轧制未完工电极10a时发生的损伤而显著地劣化。当通过使用表面粗糙度劣化的轧制辊130来轧制未完工电极10a时，未完工电极10a的表面粗糙度可显著地劣化，从而使电池性能劣化并由此生产出异常电极。
为了解决上述问题，本发明包括用于通过轧制辊130的表面粗糙度和成品电极10的表面粗糙度来执行电极的质量检查的电极质量检查装置140。特别是，电极质量检查装置140可检查成品电极10的质量，并且还准确地通知表面粗糙度劣化的轧制辊130的更换时间。
也就是说，电极质量检查装置140包括：测量轧制辊130的表面粗糙度的轧制辊测量单元141、测量涂覆到成品电极10的电极活性材料12的表面粗糙度的电极测量单元142、和基于由轧制辊测量单元141测量的轧制辊130的表面粗糙度值Rz以及由电极测量单元142测量的电极10的表面粗糙度值Rz来检查成品电极10的质量的检查单元143。
参照图1和图2，轧制辊测量单元141包括粗糙度测试仪，粗糙度测试仪在接触轧制辊130的表面的同时测量表面粗糙度。在粗糙度测试仪中，附接到一个表面的具有针状的尖端在从轧制辊130的一端的表面移动到另一端的表面的同时测量粗糙度，然后计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高的平均值，由此计算轧制辊130的表面粗糙度值Rz。
例如，如图2中所示，粗糙度测试仪在沿着轧制辊130的纵向方向上指示的点移动的同时测量粗糙度，并计算所测量的粗糙度值的平均值，从而计算轧制辊130的表面粗糙度值Rz。
特别地，粗糙度测试仪可在轧制辊130的圆周方向上的至少四个点处测量表面粗糙度，并且计算在该至少四个点处测量的表面粗糙度的平均值，以计算轧制辊130的表面粗糙度值Rz，从而更精确地计算轧制辊130的表面粗糙度值Rz。
电极测量单元142包括光学测量部，所述光学测量部在放大并拍摄成品电极10的表面的同时测量表面粗糙度。光学测量部可在成品电极10的宽度方向上从一端移动到另一端的同时放大并拍摄成品电极10的表面，然后计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高，以计算电极10的表面粗糙度值Rz。特别地，光学测量部可在成品电极10的宽度方向上的至少四个点处测量表面粗糙度，并且计算在该至少四个点处测量的表面粗糙度的平均值，以计算成品电极10的表面粗糙度值Rz，从而更精确地计算成品电极10的表面粗糙度值Rz。
例如，如图4和图5中所示，光学测量部放大并拍摄成品电极10的表面。此外，光学测量部从放大拍摄的图像的一侧移动到另一侧。在此，在监视器上以波形显示出在移动距离内的峰高。在此，由轧制辊测量单元141测量的轧制辊的表面粗糙度值Rz可显示在监视器上，由光学测量部测量的成品电极10的表面粗糙度值Rz设置在由轧制辊测量单元141测量的轧制辊的表面粗糙度值Rz下面。因此，可同时确认轧制辊130和成品电极10的表面粗糙度。
第一实验例
作为第一实验例，参照图4，电极测量单元142在监视器20上显示出由轧制辊测量单元141测量的轧制辊的表面粗糙度值Rz为0.4μm(参见图4(b))。接着，电极测量单元142放大并拍摄成品电极10的表面(参见图4(a))。接着，电极测量单元142在从放大拍摄的图像的一侧移动到另一侧的同时在监视器20上以波形21显示峰高(或粗糙度)，并且计算所显示波形的最大高度和最小高度的平均值，以计算成品电极10的表面粗糙度值Rz。在此，参照图4的波形，成品电极10的表面粗糙度值Rz被计算为0.45μm，并且在监视器20上显示出所计算的成品电极10的表面粗糙度值Rz，0.45μm。
因此，当通过使用具有0.4μm表面粗糙度值Rz的轧制辊130来轧制未完工电极10a时，可制造出具有0.45μm表面粗糙度值Rz的成品电极。
第二实验例
作为第二实验例，参照图5，电极测量单元142在监视器20上显示出由轧制辊测量单元141测量的轧制辊的表面粗糙度值Rz为1.0μm(参见图5(b))。接着，电极测量单元142放大并拍摄成品电极10的表面(参见图5(a))。接着，电极测量单元142在从放大拍摄的图像的一侧移动到另一侧的同时在监视器20上以波形21显示峰高(或粗糙度)，并且计算所显示波形的最大高度和最小高度的平均值，以计算出成品电极10的表面粗糙度值Rz为0.66μm。然后，在监视器20上显示出所计算出的成品电极10的表面粗糙度值Rz，0.66μm。
因此，当通过使用具有1.0μm表面粗糙度值Rz的轧制辊130来轧制未完工电极10a时，可制造出具有0.66μm表面粗糙度值Rz的成品电极。
第三实验例
作为第三实验例，在五个未完工电极10a上执行第一实验例和第二实验例，结果可总结为如图3的表中所示。也就是说，可计算轧制辊130的平均表面粗糙度值和成品电极10的平均表面粗糙度值Rz，并且可通过轧制辊130的平均表面粗糙度值Rz和成品电极10的平均表面粗糙度值Rz检查成品电极10的质量检查以及是否更换轧制辊。
检查单元143基于由轧制辊测量单元141计算的轧制辊130的表面粗糙度值Rz来执行第一检查，并且基于由电极测量单元143计算的成品电极10的表面粗糙度值Rz来执行第二检查，以精确地检查成品电极10的质量。
例如，检查单元143执行第一检查，以确定由轧制辊测量单元141测量的轧制辊130的表面粗糙度值Rz是否在输入的轧制辊的表面粗糙度值Rz的范围内，并且检查单元143执行第二检查，以确定由电极测量单元142测量的成品电极10的表面粗糙度值Rz是否在输入的电极的表面粗糙度值的范围内。
也就是说，当通过第一检查和第二检查确定所有结果都为正常时，检查单元143确定成品电极10为正常产品；当通过第一检查和第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，检查单元143确定成品电极10为要重新检查的产品；当通过第一检查和第二检查确定所有结果都为异常时，检查单元143确定成品电极10为异常产品。
在此，当成品电极10被确定为正常产品时，检查单元143识别出轧制辊130的表面粗糙度和成品电极10的表面粗糙度没有问题。因此，轧制辊130的表面粗糙度和成品电极10的表面粗糙度的检查周期可设置较长，以提高工作效率。例如，检查单元143具有以2周至4周的间隔检查轧制辊130和电极10的表面粗糙度的检查周期。
当通过第一检查和第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，检查单元143重新检查轧制辊130的表面粗糙度或成品电极10的表面粗糙度。例如，当通过第一检查确定结果为异常而通过第二检查确定结果为正常时、或者当通过第一检查确定结果为正常而通过第二检查确定结果为异常时，检查单元143可确定发生测量错误。因此，可重新检查被确定为异常的轧制辊130的表面粗糙度或成品电极10的表面粗糙度，以将错误的发生最小化并提高检查的准确性。
在此，当被确定为异常的轧制辊130的表面粗糙度或成品电极10的表面粗糙度即使在重新检查之后仍被确定为异常时，检查单元停止轧制辊130的操作，使得不再连续地制造异常电极。此外，可用新的轧制辊更换异常的轧制辊，以再次执行电极制造工序。在此，可很容易确定轧制辊的更换周期。
当被确定为异常的轧制辊的表面粗糙度或电极的表面粗糙度在重新检查后确定为正常时，被确定为重新检查的产品的成品电极10可确定为正常产品。此外，由于异常的轧制辊130引起的缺陷再次发生的可能性可能很高。因此，检查单元143将检查周期改变为短于通过第一检查和第二检查确定为正常的成品电极10的检查周期。例如，检查单元143可将2周至4周的检查周期改为2天至7天的检查周期。
输入的轧制辊130的表面粗糙度值Rz的范围可以是0.5μm或更小，优选0.4μm或更小。也就是说，当输入的轧制辊130的表面粗糙度值Rz的范围为0.5μm或更大时，成品电极10的表面粗糙度可显著地劣化，从而使性能劣化。因此，输入的轧制辊130的表面粗糙度值Rz的范围可以是0.5μm或更小，优选0.4μm或更小，以防止电极的质量劣化。
输入的电极130的表面粗糙度值Rz可以是3μm或更小，优选2μm或更小。也就是说，当输入的电极的表面粗糙度值Rz为3μm或更大时，存在成品电极的性能显著劣化的问题。因此，输入的电极的表面粗糙度值Rz可以是3μm或更小，优选2μm或更小，以防止电极的质量劣化。
上述根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的系统可同时检查轧制辊130的表面粗糙度和成品电极10的表面粗糙度。由于上述特征，可更精确地执行电极的质量检查。特别是，可更精确地确定用于轧制电极的轧制辊的更换周期。
在下文中，将描述利用根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的系统的制造方法。
[根据实施方式的用于制造二次电池用的电极的方法]
如图6中所示，根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的方法包括：提供具有长片形状的集电器11的供应步骤(S10)；将电极活性材料12涂覆到集电器11的表面以制造未完工电极10a的电极活性材料涂布步骤(S20)；通过使用轧制辊130轧制未完工电极10a的表面并且调整电极活性材料12的厚度以制造成品电极10的电极制造步骤(S30)；和通过轧制辊130的表面粗糙度值Rz和涂覆到成品电极10的电极活性材料12的表面粗糙度值Rz来检查成品电极10的质量的电极质量检查步骤(S40)。
在供应步骤(S10)中，将卷绕在供应辊110上的具有长片形状的集电器11连续供应到电极活性材料涂布装置120。
在电极活性材料涂布步骤(S20)中，可通过电极活性材料涂布装置120将电极活性材料12涂覆到由供应辊110提供的集电器11的表面，以制造未完工电极10a。
在电极制造步骤(S30)中，可通过使用轧制辊130来轧制未完工电极10a，以均匀地调整电极活性材料12的厚度，从而制造成品电极10。
执行电极质量检查步骤(S40)以检查成品电极10的质量。电极质量检查步骤(S40)包括：测量轧制辊130的表面粗糙度值Rz的第一工序(S41)、测量涂覆到成品电极10的电极活性材料的表面粗糙度值Rz的第二工序(S42)、执行第一检查以确定所测量的轧制辊130的表面粗糙度值Rz是否在输入的轧制辊的表面粗糙度值Rz的范围内的第三工序(S43)、和执行第二检查以确定所测量的成品电极10的表面粗糙度值Rz是否在输入的电极的表面粗糙度值Rz的范围内的第四工序(S44)。
在第一工序(S41)中，通过轧制辊测量单元141测量轧制辊130的表面粗糙度。也就是说，在轧制辊测量单元141中，附接到一个表面的具有针状的尖端在从轧制辊130的一端的表面移动到另一端的表面的同时测量粗糙度，然后计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高的平均值，从而计算轧制辊130的表面粗糙度值Rz。
在第二工序(S42)中，通过电极测量单元142测量涂覆到成品电极10的电极活性材料12的表面粗糙度。也就是说，电极测量单元142放大并拍摄成品电极10的表面，并且在从所拍摄的图像的一端移动到另一端的同时计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高，以计算电极的表面粗糙度值Rz。
在第三工序(S43)中，检查单元143执行第一检查，以确定由轧制辊测量单元141测量的轧制辊130的表面粗糙度值Rz是否在输入的轧制辊的表面粗糙度值Rz的范围内。
例如，当输入的轧制辊的表面粗糙度值Rz的范围是0.5μm或更小，优选0.4μm或更小，并且由轧制辊测量单元141测量的轧制辊的表面粗糙度值Rz为0.4μm时，检查单元143将该测量的轧制辊130的表面粗糙度值Rz确定为正常。如果由轧制辊测量单元141测量的轧制辊130的表面粗糙度值Rz为0.7μm，则该测量的轧制辊130的表面粗糙度值Rz被确定为异常。
在第四工序(S44)中，检查单元143执行第二检查，以确定由电极测量单元142测量的成品电极10的表面粗糙度值Rz是否在输入的电极的表面粗糙度值Rz的范围内。
例如，当输入的电极的表面粗糙度值Rz的范围是3μm或更小，优选2μm或更小，并且测量的成品电极的表面粗糙度值Rz为2μm时，检查单元143将该测量的成品电极10的表面粗糙度值Rz确定为正常。如果测量的成品电极10的表面粗糙度值Rz为4μm，则该测量的成品电极10的表面粗糙度值Rz被确定为异常。
也就是说，在电极质量检查步骤(S40)中，当通过第一检查和第二检查确定所有结果都为正常时，成品电极10被确定为正常产品。此外，当通过第一检查和第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，成品电极10被确定为要重新检查的产品；当通过第一检查和第二检查确定所有结果都为异常时，成品电极10被确定为异常产品。
因此，在根据本发明实施方式的用于制造二次电池的电极的方法中，可更精确地检查成品电极的质量。
因此，本发明的范围由所附的权利要求书限定，而不是由前面的描述以及在此描述的示例性实施方式所限定。在本发明的权利要求的等同的含义内以及权利要求内进行的各种修改被认为是在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种用于制造二次电池的电极的系统，所述系统包括：
供应辊，所述供应辊提供具有长片形状的集电器；
电极活性材料涂布装置，所述电极活性材料涂布装置将电极活性材料涂覆到由所述供应辊提供的所述集电器的表面，以制造未完工电极；
轧制辊，所述轧制辊轧制所述未完工电极的表面并且调整所述电极活性材料的厚度，以制造成品电极；和
电极质量检查装置，所述电极质量检查装置包括测量所述轧制辊的表面粗糙度的轧制辊测量单元、测量涂覆到所述成品电极的所述电极活性材料的表面粗糙度的电极测量单元、和检查单元，所述检查单元执行第一检查，以确定由所述轧制辊测量单元测量的轧制辊的表面粗糙度值是否在输入的轧制辊的表面粗糙度值的范围内，并且所述检查单元执行第二检查，以确定由所述电极测量单元测量的成品电极的表面粗糙度值是否在输入的电极的表面粗糙度值的范围内，
其中，当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为正常时，所述电极质量检查装置确定所述成品电极为正常产品；当通过所述第一检查和所述第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，所述电极质量检查装置确定所述成品电极为要重新检查的产品；当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为异常时，所述电极质量检查装置确定所述成品电极为异常产品。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述电极质量检查装置具有以2周至4周的间隔对所述轧制辊和所述电极的表面粗糙度进行检查的检查周期。
3.如权利要求2所述的系统，其中，当通过所述第一检查和所述第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，所述电极质量检查装置重新检查被确定为异常的所述轧制辊或者所述电极的表面粗糙度。
4.如权利要求3所述的系统，其中，当被确定为异常的所述轧制辊或者所述电极的表面粗糙度即使在重新检查之后仍被确定为异常时，所述电极质量检查装置停止所述轧制辊的操作。
5.如权利要求3所述的系统，其中，当被确定为异常的所述轧制辊或者所述电极的表面粗糙度通过重新检查被确定为正常时，所述电极质量检查装置将2周至4周的检查周期改为2天至7天的检查周期。
6.如权利要求1所述的系统，其中，当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为异常时，所述电极质量检查装置停止所述轧制辊的操作。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述轧制辊测量单元包括粗糙度测试仪，所述粗糙度测试仪在接触所述轧制辊的表面的同时测量表面粗糙度，并且
在所述粗糙度测试仪中，附接到一个表面的具有针状的尖端在从所述轧制辊的一端的表面移动到另一端的表面的同时测量粗糙度，并且计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高的平均值，以计算所述轧制辊的表面粗糙度值。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述粗糙度测试仪在所述轧制辊的圆周方向上的至少四个点处测量表面粗糙度。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述输入的轧制辊的表面粗糙度值的范围为0.5μm或更小。
10.如权利要求1所述的系统，其中，所述输入的轧制辊的表面粗糙度值的范围为0.4μm或更小。
11.如权利要求1所述的系统，其中，所述电极测量单元包括光学测量部，所述光学测量部在放大并拍摄所述成品电极的表面的同时测量表面粗糙度，并且
所述光学测量部在所述成品电极的宽度方向上从一端移动到另一端的同时放大并拍摄所述成品电极的表面，并且计算在移动距离内的最大峰高和最小峰高，以计算所述成品电极的表面粗糙度值。
12.如权利要求1所述的系统，其中，所述输入的电极的表面粗糙度值为3μm或更小。
13.如权利要求1所述的系统，其中，所述输入的电极的表面粗糙度值为2μm或更小。
14.一种用于制造二次电池的电极的方法，所述方法包括：
提供具有长片形状的集电器的供应步骤(S10)；
将电极活性材料涂覆到所述集电器的表面以制造未完工电极的电极活性材料涂布步骤(S20)；
通过使用轧制辊轧制所述未完工电极的表面并且调整所述电极活性材料的厚度以制造成品电极的电极制造步骤(S30)；和
电极质量检查步骤(S40)，包括：测量所述轧制辊的表面粗糙度值的第一工序(S41)、测量涂覆到所述成品电极的所述电极活性材料的表面粗糙度值的第二工序(S42)、执行第一检查以确定所测量的轧制辊的表面粗糙度值是否在输入的轧制辊的表面粗糙度值的范围内的第三工序(S43)、和执行第二检查以确定所测量的成品电极的表面粗糙度值是否在输入的电极的表面粗糙度值的范围内的第四工序(S44)，
其中，当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为正常时，所述成品电极被确定为正常产品；当通过所述第一检查和所述第二检查确定一个结果为正常而确定另一结果为异常时，所述成品电极被确定为要重新检查的产品；当通过所述第一检查和所述第二检查确定所有结果都为异常时，所述成品电极被确定为异常产品。
CN201880003257.9A 2017-07-20 2018-07-03 用于制造二次电池的电极的系统和方法 Active CN109690833B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0092288 2017-07-20
KR1020170092288A KR102167119B1 (ko) 2017-07-20 2017-07-20 이차전지용 전극 제조시스템 및 제조방법
PCT/KR2018/007528 WO2019017619A1 (ko) 2017-07-20 2018-07-03 이차전지용 전극 제조시스템 및 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109690833A CN109690833A (zh) 2019-04-26
CN109690833B true CN109690833B (zh) 2022-02-11

Family

ID=65015187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880003257.9A Active CN109690833B (zh) 2017-07-20 2018-07-03 用于制造二次电池的电极的系统和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11072007B2 (zh)
EP (1) EP3486975B1 (zh)
KR (1) KR102167119B1 (zh)
CN (1) CN109690833B (zh)
PL (1) PL3486975T3 (zh)
WO (1) WO2019017619A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102314186B1 (ko) 2021-03-10 2021-10-19 주식회사 신화철강 스테인리스 스틸 계열의 수상 태양전지판 부유식 설치 구조체
KR102388373B1 (ko) 2021-05-11 2022-04-20 주식회사 신화철강 헬리컬 파일 계열 태양광 구조체
KR102314189B1 (ko) 2021-06-17 2021-10-19 주식회사 신화철강 포스맥 강판을 이용한 부식 방지 수상 태양광 상부 구조물

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820247B2 (ja) * 1988-11-09 1996-03-04 株式会社ミツトヨ 表面粗さ計のノーズピース
WO1993001488A1 (en) * 1991-07-05 1993-01-21 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Optical surface inspection device for mill roll
US5346385A (en) 1992-10-29 1994-09-13 Valence Technology, Inc. Chilled roller apparatus for achieving desired surface roughness characteristics of an electrode material on a web
JP2000080406A (ja) * 1997-03-24 2000-03-21 Katayama Tokushu Kogyo Kk 電池用電極の製造方法および該方法で製造された電池用電極
JPH11281307A (ja) * 1998-03-26 1999-10-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 電極板、電極板の製造方法およびその小径孔内壁表面粗さの測定方法
US6625515B2 (en) * 2000-12-21 2003-09-23 Dofasco Inc. Roll defect management process
KR20020055725A (ko) 2000-12-29 2002-07-10 이구택 롤 표면조도 검사 장치
EP1304174A1 (de) * 2001-10-19 2003-04-23 Aluminium Norf GmbH Verfahren zur Aufbereitung von Walzen
KR100958649B1 (ko) 2002-12-27 2010-05-20 삼성에스디아이 주식회사 전지부와, 이의 감는 방법과, 이를 채용하여 제조된 리튬이차 전지
DE10304582A1 (de) * 2003-02-05 2004-08-19 Sms Demag Ag Inspektionssystem für Walzprodukte einer Walzanlage
CN101978531B (zh) 2009-02-24 2014-05-07 松下电器产业株式会社 非水系二次电池用电极板及其制造方法和使用该电极板的非水系二次电池
CN102125907A (zh) * 2011-01-28 2011-07-20 福建南平南孚电池有限公司 锂电池极片涂布的在线控制系统及方法
DE102011005454A1 (de) 2011-03-11 2012-09-13 Bayer Materialscience Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Sauerstoffverzehrelektroden
JP5737617B2 (ja) 2011-04-01 2015-06-17 株式会社Ihi 電極帯板の連続圧縮装置と方法
KR101905233B1 (ko) 2011-10-13 2018-10-05 시온 파워 코퍼레이션 전극 구조물 및 그의 제조 방법
JP5910164B2 (ja) 2012-02-28 2016-04-27 日産自動車株式会社 非水電解質二次電池
KR101527357B1 (ko) * 2012-06-13 2015-06-09 주식회사 엘지화학 전극시트 압연장치 및 이를 이용하는 전극시트 두께 조절방법
US9435749B2 (en) * 2013-03-13 2016-09-06 Alcoa Inc. System and method for inspection of roll surface
US9846512B2 (en) 2013-06-28 2017-12-19 Sharp Kabushiki Kaisha Method for inspecting touch-panel electrode substrate
JP6209900B2 (ja) 2013-08-22 2017-10-11 日産自動車株式会社 シート状電極の製造方法及び圧延装置の制御方法
KR101709538B1 (ko) 2013-09-30 2017-02-23 주식회사 엘지화학 비정질 탄소가 코팅된 압연 롤러를 포함하고 있는 전극시트 압연장치
KR101679662B1 (ko) 2014-01-02 2016-11-25 주식회사 엘지화학 전극 전도도가 향상된 전기 화학 소자용 전극 및 이의 제조 방법
KR102622781B1 (ko) 2014-05-01 2024-01-08 시온 파워 코퍼레이션 전극 제조 방법 및 관련 제품
KR101686292B1 (ko) * 2014-06-10 2016-12-13 주식회사 엘지화학 이차전지용 압연롤의 마모 측정 방법 및 이차전지용 압연롤의 교체 시기 판단 방법
JP2016112872A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 トヨタ自動車株式会社 圧延装置、圧延装置のギャップ調整方法
CN107004890B (zh) 2014-12-26 2020-12-25 积水化学工业株式会社 电极制造方法、电极和二次电池
KR101562571B1 (ko) * 2015-02-05 2015-10-22 주식회사 엘지화학 전극 코팅량 자동 조절 장치
CN104916814B (zh) * 2015-06-26 2017-06-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂离子电池极片的锂粉处理系统及方法
KR102050250B1 (ko) 2015-09-09 2019-12-17 주식회사 엘지화학 제조 공정성이 향상된 이차전지용 전극
CN105355840A (zh) 2015-10-20 2016-02-24 四川科能锂电有限公司 一种电极涂布辊压一体机

Also Published As

Publication number Publication date
PL3486975T3 (pl) 2021-12-27
US20190201952A1 (en) 2019-07-04
KR102167119B1 (ko) 2020-10-16
EP3486975B1 (en) 2021-09-01
EP3486975A4 (en) 2019-07-31
CN109690833A (zh) 2019-04-26
US11072007B2 (en) 2021-07-27
WO2019017619A1 (ko) 2019-01-24
KR20190010077A (ko) 2019-01-30
EP3486975A1 (en) 2019-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110024181B (zh) 用于制造二次电池的电极的系统和方法
CN109690833B (zh) 用于制造二次电池的电极的系统和方法
CN109778114B (zh) 用于制造蒸镀掩模的金属板和金属板的制造方法以及蒸镀掩模和蒸镀掩模的制造方法
US11673311B2 (en) Apparatus for manufacturing pouch
US8351054B2 (en) Apparatus detecting a position of a functional layer on an electrode
CN110887438A (zh) 一种极耳焊接效果的检测方法
CN109387788A (zh) 蓄电器件的检查方法及制造方法
JP2011252930A (ja) 二次電池の検査装置、二次電池の検査方法、二次電池の製造方法
TW201704487A (zh) 用於鋰二次電池的電解銅箔及包含此電解銅箔的鋰二次電池
CN105371773B (zh) 厚度测量方法
JP2011222358A (ja) リチウムイオン二次電池の充電方法
JP5754392B2 (ja) 電池の検査方法
JP6166703B2 (ja) ナノファイバ製造装置、及び、ナノファイバ製造方法
US20240133819A1 (en) Methods for Analyzing an Electrode Layer of a Battery Cell Using a KI Engine, Training a KI Engine, Producing a Battery Storage Device, and Production Units
CN109891185B (zh) 用于电池材料的测厚仪
US6726825B2 (en) Method and apparatus for manufacturing positive electrode foil of aluminum electrolytic capacitor
KR20230070867A (ko) 이차전지 압연 시스템 및 이를 이용한 이차전지 불량 예측 방법
JP6292948B2 (ja) 塗布材料付き薄板材料の製造方法、電池用極板の製造方法および製造装置
JP6237244B2 (ja) 蓄電デバイスにおける蓄電材料の粒子の分散度合検査装置
CN111369509B (zh) 产品的检测补偿方法、装置、产品监测系统和存储介质
Wurba et al. Methodology for the characterization and understanding of longitudinal wrinkling during calendering of lithium-ion and sodium-ion battery electrodes
JP6368826B2 (ja) ナノファイバ製造装置、及び、ナノファイバ製造方法
CN110029322A (zh) 基板蒸镀对位系统以及监控像素位置测量的方法和装置
US12140642B2 (en) Method for evaluating electric power storage device and method for manufacturing electric power storage device
JP4650259B2 (ja) 素子片の検査装置及びその用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220809

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.

TR01 Transfer of patent right