JP2016035892A - 極板巻取り装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は極板巻取り装置に関する。【解決手段】一例として、一側部から突出する複数の電極タップをそれぞれ備えた第１電極板および第２電極板の移送をそれぞれ案内する移送ローラ、前記移送ローラの一側端部の外周面から離隔された変形防止部材であって、前記移送ローラに進入する前記電極タップが前記一側端部の外周面に密着するように案内して前記電極タップの変形を防止する変形防止部材、および前記移送ローラを通して移送される前記第１電極板及び前記第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板との間に介在したセパレータとを共に巻き取る巻取りユニットを含む極板巻取り装置が開示される。【選択図】図３

Description

本発明は極板巻取り装置に関する。
２次電池は、電気エネルギーを化学エネルギー形態に変えて貯蔵できる優れたエネルギー密度を提供する電力貯蔵装置である。再充電不可能な一次電池に比べて、再充電可能であるように構成されてセルラーホンやノートパソコン、タブレットＰＣなどＩＣ機器に多く使用されている。最近は原油価格上昇によって電気自動車に対する関心が高くなり、これによって電気自動車のバッテリーとして２次電池を使用する傾向にある。２次電池はこのような傾向により高密度、高容量、高出力および安定性などの特性が要求されている。
特に高容量の２次電池を製作するためには、同一の缶体積に多量の電極活物質が塗布された電極板を巻き取らなければならない。電極活物質の塗布量を増やすためには缶内部で集電体が占める領域を減らさなければならない。
このように集電体の領域を減らすために、最近は、マルチタップ構造の電極組立体が開発されている。例えば、マルチタップ構造の電極組立体は多数のタップ形状にノッチされた無地部が極板の巻取りの際にそれぞれ整列することによって形成されるマルチタップを含む。このようなマルチタップは集電体の役割を果たすことで、従来の集電体が缶内部で占める領域を大きく減らすことができる。
一般に電極板にタップのような特定形状の集電体を形成するためには金型方式またはレーザ方式のノッチ装置を使用する。このようなノッチ装置は巻出部、打抜部および巻取部で構成されてリール（ｒｅｅｌ）で供給された基材を所望の形状に打ち抜きした後、再びリール状に巻き取って、電極組立体を製作するための巻取り装置に提供する。
ノッチされたタップを有する基材が巻取り装置のロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）設備で走行する際、前記タップは重力によって垂れたり、基材の揺動（ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）現象により基材がローラを通る際にタップの折れ現象が発生することができる。このようなタップの折れ現象は製品の損傷を起こして完成された電極組立体の使用が不可能であることもある。また、前記タップの折れ現象は基材の張力調整と走行速度に対する問題まで起こして製品の生産量にも悪影響を与えることができる。
本発明は、電極組立体の製作時に電極板に形成された電極タップのローラを通した移送中に折れ現象が改善された極板巻取り装置を提供する。
本発明の実施例による極板巻取り装置は、一側部から突出する複数の電極タップをそれぞれ備えた第１電極板および第２電極板の移送をそれぞれ案内する移送ローラ、前記移送ローラの一側端部の外周面から離隔された変形防止部材であって、前記移送ローラに進入する前記電極タップが前記一側端部の外周面に密着するように案内して前記電極タップの変形を防止する変形防止部材、および前記移送ローラを通して移送される前記第１電極板及び前記第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板の間に介在したセパレータとを共に巻き取る巻取りユニットを含む。
また、前記変形防止部材は、前記移送ローラの一側端部に前記移送ローラに沿って回転しないように結合した固定部、および前記一側端部の外周面から離隔するように前記固定部と連結された第１ガイド部であって、前記電極タップが前記移送ローラと最初に当接して進入する入口部に位置する第１ガイド部を含むことができる。
また、前記固定部は前記移送ローラの一側端部と対応する環状の形状になることができる。
また、前記第１ガイド部から延長された第２ガイド部であって、前記一側端部の外周面に沿って前記一側端部の外周面から離隔するように前記固定部と連結された第２ガイド部をさらに含むことができる。
また、前記第２ガイド部は、前記一側端部の外周面のうち、前記電極タップと当接して通過する部分と対応するように円弧の形状になることができる。
また、前記第２ガイド部は前記一側端部の外周面から０．２乃至５ｍｍ離隔されることができる。
また、前記固定部は、前記第１ガイド部及び前記第２ガイド部が前記第１電極板及び前記第２電極板にそれぞれ形成された電極活物質層の上部に位置しないように前記移送ローラに固定されることができる。
また、前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向に沿って前記入口部に接近するほど前記移送ローラと近くなる傾斜曲面を備えることができる。
また、前記第１ガイド部の半径はそれぞれ前記電極タップの長さと同じかまたは当該長さより長くなることができる。
また、前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向に沿って前記入口部に接近するほど前記移送ローラと近くなる平らな傾斜面を備えることができる。
また、前記電極タップの走行方向に対する前記第１ガイド部の垂直高さ及び水平長さはそれぞれ前記電極タップの長さと同じかまたは当該長さより長くなることができる。
また、前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向と平行な平面を備えることができる。
また、前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向に対して垂直な平面を備えることができる。
また、前記第１ガイド部は前記移送ローラの回転軸と互いに並んでいるように配置された環状の形状になることができる。
また、前記セパレータ、前記第１電極板および前記第２電極板を供給するための複数の供給ユニットをさらに含むことができる。
本発明によれば、極板をより安定的に走行させることによって電極組立体の不良率を減少させることができる極板巻取り装置を提供することができる。
また、基材の高速走行を可能にし、且つ製品の生産性を向上させることができる極板巻取り装置を提供することができる。
本発明の一実施例による極板巻取り装置の構成図である。 本発明の一実施例による第１電極板および第２電極板の構成図である。 本発明の一実施例による移送ローラと変形防止部材の結合斜視図である。 本発明の一実施例による変形防止部材の斜視図である。 図４に示されたＩ−Ｉ’線に沿って切り取った断面図である。 図４に示されたＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った断面図である。 図６に示された第１ガイド部に対する他の実施例を示した図である。 図６および図７に示された第１ガイド部と第２ガイド部がなす半径を示した図である。 第１ガイド部のまた他の実施例を示した図である。 第１ガイド部のまた他の実施例を示した図である。 第１ガイド部のまた他の実施例を示した図である。 第１ガイド部のまた他の実施例を示した図である。 第１ガイド部のまた他の実施例を示した図である。 本発明の実施例による極板巻取り装置を利用して製作された電極組立体の斜視図である。
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例による極板巻取り装置の構成図である。図２は本発明の一実施例による第１電極板および第２電極板の構成図である。図３は本発明の一実施例による移送ローラと変形防止部材の結合斜視図である。図４は本発明の一実施例による変形防止部材の斜視図である。図５は図４に示されたＩ−Ｉ’線に沿って切り取った断面図である。図６は図４に示されたＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った断面図である。図７は図６に示された第１ガイド部に対する他の実施例を示した図である。図８は図６および図７に示された第１ガイド部と第２ガイド部がなす半径を示した図である。図９ないし図１３は第１ガイド部のまた他の実施例を示した図である。
まず、図１乃至図６を参照すれば、本発明の実施例による極板巻取り装置１００は、多数の移送ローラ１２１、１２３、１２５、１２７、変形防止部材１３０、および巻取りユニット１４０を含む。さらに、前記極板巻取り装置１００は第１ないし第４供給ユニット１１１、１１３、１１５、１１７を含むことができる。
前記第１供給ユニット１１１は巻き取られた第１電極板１０を供給し、前記第２供給ユニット１１３は巻き取られた第２電極板２０を供給し、前記第３供給ユニット１１５は巻き取られた第１セパレータ３０を供給し、前記第４供給ユニット１１７は巻き取られた第２セパレータ４０を供給することができる。
前記第１電極板１０は図２に示されているように、第１コーティング部１２、多数の第１電極タップ１１、および第１電極無地部１３を含むことができる。前記第１コーティング部１２は、第１電極集電体の両面または一面に第１電極活物質をコーティングすることによって形成されることができる。前記第１電極タップ１１は、前記第１電極活物質がコーティングされない領域で、前記第１電極板１０の一側部から一定の間隔ごとに突出することによって形成されることができる。前記第１電極無地部１３は、前記第１電極活物質がコーティングされない前記第１電極板１０の他側部を意味することがある。
前記第２電極板２０は図２に示されているように、第２コーティング部２２、多数の第２電極タップ２１、および第２電極無地部２３を含むことができる。前記第２コーティング部２２は、第２電極集電体の両面または一面に第２電極活物質をコーティングすることによって形成されることができる。前記第２電極タップ２１は、前記第２電極活物質がコーティングされない領域で、前記第２電極板２０の一側部から一定の間隔ごとに突出することによって形成されることができる。前記第２電極無地部２３は、前記第２電極活物質がコーティングされない前記第２電極板２０の他側部を意味することがある。
前記第１電極タップ１１および前記第２電極タップ２１は金型またはレーザ方式のノッチ装置を利用して所望の形状に形成されることができる。図２には、前記第１電極タップ１１および前記第２電極タップ２１が四角形であることを示しているが、台形のような多角形に形成されてもよい。
前記第１セパレータ３０および前記第２セパレータ４０は前記第１電極板１０と前記第２電極板２０との間にそれぞれ介在して前記第１電極板１０と前記第２電極板２０との間の短絡を防止する。前記第１セパレータ３０および前記第２セパレータ４０の幅は前記第１電極板１０および前記第２電極板２０の幅より広く形成することは、前記第１電極板１０および前記第２電極板２０の間の短絡を防止するのに有利である。
前記第１ないし第４供給ユニット１１１、１１３、１１５、１１７は、巻き取られているそれぞれの基材を、前記移送ローラ１２１、１２３、１２５、１２７を通じて前記巻取りユニット１４０に供給することができる。
本発明の一実施例は、前記第１電極板１０、第２電極板２０、第１セパレータ３０および第２セパレータ４０等の具体的な構成要素に限定されない。ただし、本発明の一実施例では、電極組立体７０の第１マルチタップおよび第２マルチタップが構成できるように前記第１電極タップ１１及び第２電極タップ２１を備えた前記第１電極板１０及び第２電極板２０の構造を前提とする。
前記移送ローラ１２１、１２３、１２５、１２７は、第１ないし第４移送ローラ１２１、１２３、１２５、１２７を含む。
前記第１移送ローラ１２１は前記第１供給ユニット１１１から供給される前記第１電極板１０の移送を案内することができる。前記第２移送ローラ１２３は前記第２供給ユニット１１３から供給される前記第２電極板２０の移送を案内することができる。前記第３移送ローラ１２５は、前記第３供給ユニット１１５から供給される前記第１セパレータ３０が前記第１電極板１０上に付着し、前記第１セパレータ３０が付着した第１電極板５０が前記巻取りユニット１４０に移送されるように案内することができる。前記第４移送ローラ１２７は、前記第４供給ユニット１１７から供給される前記第２セパレータ４０が前記第２電極板２０上に付着し、前記第１セパレータ４０が付着した第１電極板６０が前記巻取りユニット１４０に移送されるように案内することができる。
前記変形防止部材１３０は、前記第１移送ローラ１２１および前記第２移送ローラ１２３にそれぞれ結合し、前記第１電極板１０および第２電極板２０が前記第１移送ローラ１２１および前記第２移送ローラ１２３を通過しながら発生する前記第１電極タップ１１および前記第２電極タップ２１の変形を防止することができる。ここで、前記第１電極タップ１１および前記第２電極タップ２１の変形は、前記第１電極板１０および前記第２電極板２０が前記第１移送ローラ１２１および前記第２移送ローラ１２３を通過しながら前記第１電極タップ１１および前記第２電極タップ２１が重力によって垂れたり、揺動（ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）、遠心力または慣性によって一部が浮き上がって折れることを意味する。図１には、前記変形防止部材１３０が前記第１移送ローラ１２１および前記第２移送ローラ１２３に結合した状態が示されているが、前記第１電極板１０および前記第２電極板２０が通過するすべての移送ローラに結合することもできる。ただし、以下では説明の便宜のために前記変形防止部材１３０が前記第１移送ローラ１２１に結合した状態を一例として説明する。
前記変形防止部材１３０は、図３および図４に示されているように、固定部１３１、第１ガイド部１３３、および第２ガイド部１３５を含むことができる。
まず、図５に示されているように、前記第１移送ローラ１２１は大きく第１領域Ａと第２領域Ｂとに区分される。前記第１領域Ａは、前記第１移送ローラ１２１の一側端部に相当する領域を意味する。前記第１領域Ａはさらに、固定領域Ａ１とタップ通過領域Ａ２とに区分される。前記固定領域Ａ１は、前記変形防止部材１３０が固定され、ローラの回転軸に沿って回転しない領域を意味する。前記タップ通過領域Ａ２は、前記第１電極タップ１１が通過する領域を意味する。前記タップ通過領域Ａ２は図６に示されているように、前記第１電極タップ１１が前記タップ通過領域Ａ２に最初に進入する部分である入口部Ａ３を含むことができる。前記第２領域Ｂは、前記第１電極板１０の第１コーティング部１２が通過する領域を意味する。
前記固定部１３１は前記固定領域Ａ１に結合し、前記第１移送ローラ１２１との結合が容易になるように環状の形状になることができる。
前記第１ガイド部１３３は前記タップ通過領域Ａ２の外周面から第１間隔ｄ１だけ離隔されるように前記固定部１３１と連結され、前記入口部Ａ３に位置することができる。前記第１間隔ｄ１は前記第１電極タップ１１の厚さを考慮して前記第１電極タップ１１が十分に通過できる程度に設定される。例えば、第１電極板１０の厚さが約５ないし２０μｍの場合、前記第１間隔ｄ１は０．２乃至５ｍｍであることが適切である。また、前記第１ガイド部１３３の幅Ｗは前記第１ガイド部１３３が前記第２領域Ｂを越えないようになることが適切である。このために、前記第１ガイド部１３３が前記第２領域Ｂを越えないように、前記固定部１３１が前記固定領域Ａ１の適切な位置で固定されることも重要である。前記第１ガイド部１３３が前記第２領域Ｂを侵食するように位置することになると、第１コーティング部１２の第１電極活物質が前記第１ガイド部１３３を汚染させて前記第１電極タップ１１に影響を与えることができる。
図６に示されているように、前記第１ガイド部１３３は前記第１電極板１０の走行方向Ｒに沿って前記入口部Ａ３に接近するほど前記第１移送ローラ１２１と近くなる傾斜曲面を有するように形成されることができる。前記傾斜曲面は図６に示されているように、前記第１電極板１０に向かう方向に膨らむことができ、図７に示されているように前記第１電極板１０から遠くなる方向に膨らむことができる。
前記第１電極板１０の走行時に揺動現象と基材張力により前記第１電極タップ１１が持ち上げて折れる変形または揺動現象が発生しても、前記第１ガイド部１３３の傾斜曲面は、前記第１電極タップ１１が前記入口部Ａ３から前記第１ガイド部１３３と前記タップ通過領域Ａ２の外周面との間に進入するように案内することで、前記第１電極タップ１１の変形を防止することができる。
図８に示されているように、前記第１ガイド部１３３、１３３ａの半径ｒは前記第１電極タップ１１の長さＬと同じかまたは長さＬより長くなることが適切である。前記第１ガイド部１３３、１３３ａの半径ｒが前記第１電極タップ１１の長さＬより短くなる場合、折れたタップが前記第１ガイド部１３３、１３３ａの上部にのぼってタップが破れる現象が発生できる。したがって、前記第１電極タップ１１が前記第１ガイド部１３３、１３３ａの上部にのぼらないように前記第１ガイド部１３３、１３３ａの半径ｒは少なくとも前記第１電極タップ１１の長さＬと同じかまたは長さＬより長くなることが望ましい。
一方、図９に示されているように、第１ガイド部１３３ｂは平らな傾斜面を有するように形成することができる。前記第１ガイド部１３３ｂの傾斜角θ２は０＜θ２＜９０°でありうる。また、図１０に示されているように、前記第１ガイド部１３３ｂの垂直高さｌ１及び水平長さｌ２は前記第１電極タップ１１の長さＬと同じかまたは長さＬより長くなることが望ましい。
前記第１ガイド部１３３、１３３ａの垂直高さｌ１及び水平長さｌ２が前記第１電極タップ１１の長さＬより短くなる場合、折れたタップが前記第１ガイド部１３３、１３３ａの上部にのぼってタップが破れる現象が発生することができる。したがって、前記第１電極タップ１１が前記第１ガイド部１３３ｂの上部にのぼらないように前記第１ガイド部１３３ｂの垂直高さｌ１及び水平長さｌ２は少なくとも前記第１電極タップ１１の長さＬと同じかまたは長さＬより長くなることが望ましい。
また、図１１に示されているように、第１ガイド部１３３ｃは、前記第１電極板１０の走行方向Ｒと平行な平面を有するように形成することができる。
また、図１２に示されているように、第１ガイド部１３３ｄは、前記第１電極板１０の走行方向Ｒに対して垂直な平面を有するように形成することができる。
また、図１３に示されているように、第１ガイド部１３３ｅは、前記第１移送ローラ１２１と互いに並んでいるように配置された環状の形状になることができる。このとき、前記環の中心軸Ｃ’と前記第１移送ローラ１２１の回転軸Ｃとが互いに平行であることができる。
前記第２ガイド部１３５は図３、図４、および図６に示されているように、前記第１ガイド部１３３から延長され、前記タップ通過領域Ａ２の外周面に沿って前記外周面から第２間隔ｄ２だけ離隔されるように前記固定部１３１と連結される。前記第２間隔ｄ２は前記第１間隔ｄ１と同様に、約０．２乃至５ｍｍでありうる。前記第２ガイド部１３５は前記タップ通過領域Ａ２の外周面のうち、前記第１電極タップ１１が当接して通過する接触面Ｐと対応するように円弧の形状になることができる。前記円弧の長さは、前記第１移送ローラ１２１の回転軸Ｃを基準とする、前記接触面Ｐの両端がなす角度θ１により変更されることができる。
前記第２ガイド部１３５の幅Ｗは前記第２ガイド部１３５が前記第２領域Ｂを越えないようになることが適切である。このために、前記固定部１３１は前記第２ガイド部１３５が前記第２領域Ｂを越えないように前記固定領域Ａ１の適切な位置で固定されることも重要である。前記第２ガイド部１３５が前記第２領域Ｂまで位置することになると、第１コーティング部１２の第１電極活物質が前記第２ガイド部１３５を汚染させて前記第１電極タップ１１に影響を与えることができる。
前記第２ガイド部１３５は、前記第１ガイド部１３３によって前記第１ガイド部１３３と前記タップ通過領域Ａ２の外周面との間に案内された第１電極タップ１１が前記外周面に密着した状態で通過できるようにすることにより、前記第１電極タップ１１の変形を防止することができる。
前記巻取りユニット１４０はマンドレル（ｍａｎｄｒｅｌ）を含むことができる。前記巻取りユニット１４０は前記マンドレルを回転させながら、前記第１セパレータ３０が付着した前記第１電極板５０と前記第２セパレータ４０が付着した前記第２電極板６０をゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ Ｒｏｌｌ）形態に巻き取ることができる。
図１４は本発明の実施例による極板巻取り装置を利用して製作された電極組立体の斜視図である。
本発明の実施例によれば、図１４に示されているように、巻取り軸と同じ方向に突出したマルチタップを備えた電極組立体７０を製作することができる。前記マルチタップは多数の第１電極タップ１１および第２電極タップ２１からなり、前記電極組立体７０の電極集電体の役割を果たす。
本発明の実施例による変形防止部材は電極タップの折れ現象なしに電極板をより安定的に走行させることによって、電極組立体の不良率を減少させることができる。
また、前記変形防止部材は１００ｍ／ｓ以上の走行速度で基材を移送できるロールツーロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）設備が具備された巻取り装置に適用可能である。このように、基材の高速走行を要求する設備で製品の高い生産性を充足させることができる。
１０ 第１電極板
１１ 第１電極タップ
１２ 第１コーティング部
１３ 第１電極無地部
２０ 第２電極板
２１ 第２電極タップ
２２ 第２コーティング部
２３ 第２電極無地部
３０ 第１セパレータ
４０ 第２セパレータ
１００ 極板巻取り装置
１１１ 第１供給ユニット
１１３ 第２供給ユニット
１１５ 第３供給ユニット
１１７ 第４供給ユニット
１２１、１２３、１２５、１２７ 移送ローラ
１３０ 変形防止部材
１３１ 固定部
１３３ 第１ガイド部
１３５ 第２ガイド部
１４０ 巻取りユニット
Ａ 第１領域
Ａ１ 固定領域
Ａ２ タップ通過領域
Ａ３ 入口部
Ｂ 第２領域
ｄ１ 第１間隔
ｄ２ 第２間隔
Ｌ 長さ
Ｗ 幅

Claims (15)

  1. 一側部から突出する複数の電極タップをそれぞれ備えた第１電極板および第２電極板の移送をそれぞれ案内する移送ローラ、
    前記移送ローラの一側端部の外周面から離隔された変形防止部材であって、前記移送ローラに進入する前記電極タップが前記一側端部の外周面に密着するように案内して前記電極タップの変形を防止する変形防止部材、および
    前記移送ローラを通して移送される前記第１電極板および前記第２電極板と、前記第１電極板および前記第２電極板の間に介在したセパレータとを共に巻き取る巻取りユニット
    を含むことを特徴とする極板巻取り装置。
  2. 前記変形防止部材は、
    前記移送ローラの一側端部に前記移送ローラに沿って回転しないように結合した固定部、および
    前記一側端部の外周面から離隔するように前記固定部と連結された第１ガイド部であって、前記電極タップが前記移送ローラと最初に当接して進入する入口部に位置する第１ガイド部を含むことを特徴とする請求項１に記載の極板巻取り装置。
  3. 前記固定部は、前記移送ローラの一側端部と対応する環状の形状になることを特徴とする請求項２に記載の極板巻取り装置。
  4. 前記第１ガイド部から延長された第２ガイド部であって、前記一側端部の外周面に沿って前記一側端部の外周面から離隔するように前記固定部と連結された第２ガイド部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の極板巻取り装置。
  5. 前記第２ガイド部は、前記一側端部の外周面のうち、前記電極タップと当接して通過する部分と対応するように円弧の形状になることを特徴とする請求項４に記載の極板巻取り装置。
  6. 前記第２ガイド部は前記一側端部の外周面から０．２乃至５ｍｍ離隔されていることを特徴とする請求項４に記載の極板巻取り装置。
  7. 前記固定部は、前記第１ガイド部及び前記第２ガイド部が前記第１電極板及び前記第２電極板にそれぞれ形成された電極活物質層の上部に位置しないように前記移送ローラに固定されることを特徴とする請求項４に記載の極板巻取り装置。
  8. 前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向に沿って前記入口部に接近するほど前記移送ローラと近くなる傾斜曲面を備えることを特徴とする請求項２に記載の極板巻取り装置。
  9. 前記第１ガイド部の半径はそれぞれ前記電極タップの長さと同じかまたは前記長さより長くなることを特徴とする請求項８に記載の極板巻取り装置。
  10. 前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向に沿って前記入口部に接近するほど前記移送ローラと近くなる平らな傾斜面を備えることを特徴とする請求項２に記載の極板巻取り装置。
  11. 前記電極タップの走行方向に対する前記第１ガイド部の垂直高さ及び水平長さはそれぞれ前記電極タップの長さと同じかまたは前記長さより長くなることを特徴とする請求項１０に記載の極板巻取り装置。
  12. 前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向と平行な平面を備えることを特徴とする請求項２に記載の極板巻取り装置。
  13. 前記第１ガイド部は前記電極タップの走行方向に対して垂直な平面を備えることを特徴とする請求項２に記載の極板巻取り装置。
  14. 前記第１ガイド部は前記移送ローラの回転軸と互いに並んでいるように配置された環状の形状になることを特徴とする請求項２に記載の極板巻取り装置。
  15. 前記セパレータ、前記第１電極板および前記第２電極板を供給するための複数の供給ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の極板巻取り装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102177507B1 (ko) * 2015-06-19 2020-11-11 삼성에스디아이 주식회사 극판 권취 시스템
KR102540142B1 (ko) * 2015-11-10 2023-06-05 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체 권취장치
ITUB20160742A1 (it) * 2016-02-15 2017-08-15 Manz Italy Srl Apparato e metodo di avvolgimento
EP3879597A1 (de) * 2020-03-11 2021-09-15 Volkswagen Ag Verfahren zur bearbeitung einer elektrodenbahn und bearbeitungsvorrichtung hierfür
KR20230018291A (ko) * 2020-06-02 2023-02-07 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 전극 조립체 제조 장치 및 전극 조립체 제조 방법
KR20220093524A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 주식회사 엘지에너지솔루션 전극시트의 불량 검출 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017111A (ja) * 2001-07-04 2003-01-17 Toray Eng Co Ltd 二次電池および二次電池製造方法ならびに二次電池製造装置
JP2011154971A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Hitachi Vehicle Energy Ltd 円筒型二次電池
JP2016006765A (ja) * 2014-05-22 2016-01-14 コエム カンパニー，リミテッド 電気自動車用２次電池の電極板移送装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099401A (en) * 1977-06-27 1978-07-11 The Gates Rubber Company Method of producing spirally wound electrochemical cells
US4158300A (en) * 1977-12-16 1979-06-19 The Gates Rubber Company Apparatus for producing a spirally wound electrochemical cell
US5091273A (en) * 1990-06-11 1992-02-25 Optima Batteries, Inc. Method of applying a tail wrap to a wound electrochemical cell and cell produced by the method
KR100292630B1 (ko) 1998-08-12 2001-06-15 정광섭 압출성형하여서된스퀴이지홀더
KR100481427B1 (ko) * 2001-01-31 2005-04-07 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 코일형 전극군의 제조방법 및 제조장치
KR100696811B1 (ko) * 2005-09-28 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 전극롤 권취 방법
JP4724099B2 (ja) * 2006-11-29 2011-07-13 株式会社リコー 給紙装置及び画像形成装置
JP2010118315A (ja) 2008-11-14 2010-05-27 Toshiba Corp 非水電解質電池
KR101108552B1 (ko) 2009-12-24 2012-01-30 씨아이에스(주) 전지시트 권취장치
WO2011148866A1 (ja) * 2010-05-26 2011-12-01 株式会社Ｇｓユアサ 電池
CN102270771A (zh) * 2010-06-03 2011-12-07 新科实业有限公司 用于电池电芯的自动卷绕装置
KR101252969B1 (ko) * 2011-06-17 2013-04-15 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 구비한 이차전지
DE102012019975B3 (de) * 2012-10-04 2013-11-14 Jonas & Redmann Automationstechnik Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Elektrodenstapeln
JP2014088226A (ja) * 2012-10-29 2014-05-15 Brother Ind Ltd シート搬送装置
WO2014103594A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 日産自動車株式会社 電気デバイス、電気デバイスのセパレータ接合装置およびその接合方法
KR102177507B1 (ko) * 2015-06-19 2020-11-11 삼성에스디아이 주식회사 극판 권취 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017111A (ja) * 2001-07-04 2003-01-17 Toray Eng Co Ltd 二次電池および二次電池製造方法ならびに二次電池製造装置
JP2011154971A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Hitachi Vehicle Energy Ltd 円筒型二次電池
JP2016006765A (ja) * 2014-05-22 2016-01-14 コエム カンパニー，リミテッド 電気自動車用２次電池の電極板移送装置

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