JP2024516732A - 二次電池製造装置及びそれを用いる二次電池製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、二次電池製造装置及びそれを用いる二次電池製造方法に関し、より詳細には、電極及び分離膜が積層された積層体を加圧する加圧部を含む二次電池製造装置及びそれを用いる二次電池製造方法に関する。本発明は、電極及び分離膜が積層された積層体を加圧する加圧部を含む二次電池製造装置において、前記加圧部は、前記積層体の全面を加圧するメイン加圧部；及び前記積層体の一部面を加圧するサブ加圧部を含み；前記一部面は、前記積層体の長手方向の端部に形成され、前記全面のうち高さが相対的に低く形成された面を含み、前記サブ加圧部は、前記積層体の長手方向に移動しながら前記一部面を加圧することを特徴とする二次電池製造装置を提供する。

Description

本出願は、２０２１年１１月８日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－０１５２６０８号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容が本明細書の一部として組み込まれる。

本発明は、二次電池製造装置及びそれを用いる二次電池製造方法に関し、より詳細には、電極及び分離膜が積層された積層体を加圧する加圧部を含む二次電池製造装置及びそれを用いる二次電池製造方法に関する。

物質の物理的反応や化学的反応により電気エネルギーを生成して外部に電源を供給する電池（ｃｅｌｌ，ｂａｔｔｅｒｙ）は、各種電機電子機器に囲まれている生活環境によって、建物に供給される交流電源を取得できない場合や直流電源が必要な場合に使用される。

このような電池のうち、化学的反応を利用する化学電池である一次電池と二次電池が一般に多く用いられているが、一次電池は、乾電池と通称されるものであって、消耗性電池である。また、二次電池は、電流と物質の間の酸化還元過程を複数回繰り返し可能な素材を用いて製造される再充電式電池であって、電流により素材の還元反応が起こると電源が充電され、素材の酸化反応が起こると電源が放電されるが、このような充電－放電が繰り返し行われることによって電気が生成される。

ここで、二次電池のうち、リチウムイオン電池は、正極導電フォイルと負極導電フォイルにそれぞれ活物質、導電材及びバインダーが混合されている電極スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を所定の厚さにコーティングすることにより電極を製造し、両導電フォイル間に分離膜を介在することにより電極単位体を製造することができる。

また、二次電池は、構造によって分類することもできる。例えば、前記二次電池は、長いシート状の電極単位体を分離膜シートが介在した状態で大量ジェリーロール（ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ）状に複数回巻き取って電極組立体を製造し、製造された電極組立体を円筒型缶などに収納してそれを密封処理して製作される円筒型二次電池や、所定サイズ単位の電極単位体を分離膜シートが介在した状態で積層して電極組立体を製造し、製造された電極組立体をパウチに収納してそれを密封処理して製作されるパウチ型二次電池などに分類することができる。

一方、電極の製造時、電極スラリーの粘性により、電極スラリーが導電フォイルに不均一に塗布され、電極スラリーのコーティング厚さの差が発生するという問題があった。このような電極スラリーのコーティング厚さの差は、前記電極を含んで製造される電極単位体内部の電極及び分離膜の未接着領域を形成していた。また、パウチ型二次電池は、電極単位体が分離膜シートに積層されて製造されるので、前記電極単位体を含む電極組立体内部の未接着領域を形成していた。このような未接着領域は、負極の界面抵抗によるリチウム析出の原因となり、電極の抵抗を増加させるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、電極単位体内部の電極及び分離膜の未接着領域、並びに電極組立体内部の電極単位体及び分離膜シートの未接着領域を改善できる二次電池製造装置及び二次電池製造方法を提供することにある。

本発明は、電極及び分離膜が積層された積層体を加圧する加圧部を含む二次電池製造装置において、前記加圧部は、前記積層体の全面を加圧するメイン加圧部；及び前記積層体の一部面を加圧するサブ加圧部を含み；前記一部面は、前記積層体の長手方向の端部に形成され、前記全面のうち高さが相対的に低く形成された面を含み、前記サブ加圧部は、前記積層体の長手方向に移動しながら前記一部面を加圧することを特徴とする二次電池製造装置を提供する。

また、本発明による二次電池製造装置は、前記積層体を一方向に移送する移送部をさらに含み、前記サブ加圧部は、前記一方向に垂直な方向に移動しながら前記一部面を加圧してもよい。

前記サブ加圧部は、前記積層体の前記一部面を回転しながら加圧するドラム部；及び前記ドラム部と結合して前記ドラム部を回転させる回転軸；を含んでもよい。

前記積層体は、前記電極に接続される電極タブを含み；前記一部面は、前記積層体の前記電極タブが位置する長手方向の端部に対応して位置してもよい。

また、本発明による二次電池製造装置は、前記電極及び前記分離膜が積層された前記積層体に熱を加える加熱部をさらに含んでもよい。

前記サブ加圧部は、前記メイン加圧部の前方に配置されてもよい。

前記サブ加圧部は、前記積層体の内部から外部に向かって移動しながら前記積層体の前記一部面を加圧してもよい。

前記サブ加圧部は、前記メイン加圧部の後方に配置されてもよい。

前記サブ加圧部は、前記積層体の外部から内部に向かって移動しながら前記積層体の前記一部面を加圧してもよい。

前記積層体は、電極及び分離膜が積層された電極単位体であって、ｂｉ－ｃｅｌｌ、ｍｏｎｏ－ｃｅｌｌ及びｆｕｌｌ－ｃｅｌｌのいずれか１つであってもよい。

前記積層体は、電極及び分離膜が積層された複数の電極単位体と分離膜シートとが積層された電極組立体であってもよい。

一方、本発明は、電極及び分離膜が積層された積層体を加圧する積層体加圧ステップを含む二次電池製造方法において、前記積層体加圧ステップは、前記積層体の全面を加圧する全面加圧ステップ；及び前記積層体の一部面を加圧する一部面加圧ステップを含み；前記一部面は、前記積層体の長手方向の端部に形成され、前記全面のうち高さが相対的に低く形成された面を含み、前記一部面加圧ステップは、前記一部面を加圧するサブ加圧部が前記積層体の長手方向に移動しながら前記一部面を加圧することを特徴とする二次電池製造方法を提供する。

本発明による二次電池製造装置及びそれを用いる二次電池製造方法は、サブ加圧部を用いて、積層体の全面のうち高さが相対的に低く形成された面を加圧することにより、積層体内部の未接着領域を改善できるという利点がある。

また、本発明による二次電池製造装置は、積層体の長手方向に加圧することにより、サブ加圧部を交換することなく積層体の全面のうち高さが相対的に低く形成された面の様々な大きさ及び形状に対応できるという利点がある。

積層体を上から見下ろした様子を示す平面図である。 図１ａの積層体を側面から見た様子を示す側面図である。 本発明の一実施形態による二次電池製造装置を上から見下ろした様子を示す平面図である。 図２のサブ加圧部の側面をより詳細に示す側面図である。 図３ａのＡ部分の拡大図であって、サブ加圧部が積層体を加圧する様子をより詳細に示す拡大図である。 図２の二次電池製造装置におけるサブ加圧部の様子をより詳細に示す斜視図である。 従来の二次電池製造装置及び本発明による二次電池製造装置により製造されたｂｉ－ｃｅｌｌの未接着領域の形成を比較して示す画像である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実現することができ、以下の実施形態に制限又は限定されるものではない。

本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分又は本発明の要旨を不明にし得る関連公知技術についての詳細な説明は省略し、本明細書において各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたっては、明細書全体にわたって同一又は類似の構成要素には同一又は類似の参照符号を付す。

なお、本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的又は辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らの発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に合致する意味と概念に解釈されるべきである。

本発明は、電極及び分離膜が積層された積層体１０を加圧する加圧部１００を含む二次電池製造装置を提供する。

まず、積層体１０は、電極及び分離膜が積層された構成であって、様々な構成が可能である。ここで、前記積層体１０とは、電極及び分離膜が積層された電極単位体、すなわち単位セルであって、ｂｉ－ｃｅｌｌ、ｍｏｎｏ－ｃｅｌｌ及びｆｕｌｌ－ｃｅｌｌのいずれか１つを意味することがあり、電極及び分離膜が積層された複数の電極単位体（単位セル）と分離膜シートとが積層された電極組立体を意味することもある。

ここで、電極組立体は、複数の前記電極単位体と分離膜シートとが積層された構造であればどのような構造でも可能である。一例として、前記電極組立体は、複数の電極単位体が分離膜シート上に配列又は羅列された構造を有してもよい。他の例として、前記電極組立体は、複数の前記電極単位体が分離膜シート上に配列又は羅列され、その後前記電極単位体と前記分離膜シートとが交互に積層されてフォルディングされた構造を有してもよい。

ここで、前記積層体１０は、電極と分離膜とを、電極単位体と分離膜シートとを互いに接着するために、後述する加圧部１００により加圧されるようにしてもよい。このとき、前記積層体１０において加圧部１００に対向して備えられて加圧される面全体は、全面１１と定義される。

一方、前述したように、前記全面１１は、電極集電体（ｅｘ．導電フォイル）上に電極スラリーが不均一に塗布されるので、高さの差が形成される。特に、全面１１のうち高さが相対的に低く形成された面は、加圧工程の実行時に加圧が困難であるので、電極－分離膜又は電極単位体－分離膜シートが接着されていない未接着領域として残り、それは負極の界面上のリチウム析出の原因となる。

より詳細には、全面１１は、図１ａ～図１ｂに示すように、積層体１０の全面１１のうち高さが相対的に低く形成された面を含む一部面１２と、電極集電体上に電極スラリーが均一に塗布されて高さが一定に形成された他部面１３とを含んでもよい。一方、図面において、積層体１０に示す点線は、一部面１２と他部面１３とを区分するためのものであり、前記積層体１０の内部構造が分離されていることを意味するわけではない。

ここで、一部面１２は、電極集電体上に電極スラリーが不十分に塗布されて積層体１０の全面１１のうち高さが相対的に低く形成された面を含む面であって、様々な構成が可能である。

一例として、前記一部面１２は、高さの差が形成された面であって、図１ｂに示すように、全面１１のうち高さが相対的に低く形成された第１一部面１２ａと、前記第１一部面１２ａの高さより高く形成された第２一部面１２ｂとを含んでもよい。

ここで、第１一部面１２ａは、全面のうち高さが相対的に低く形成された面であって、積層体１０内部の未接着領域に対応する面であり、図１ｂに示すように、第１高さＨ_１に位置してもよい。

なお、第１高さＨ_１は、前記電極及び分離膜の積層方向に位置する前記積層体１０の一面を基準として、前記一面に対向する他面までの高さが全面１１の他部面１３の高さＨ_３より相対的に低く形成された高さとして定義される。また、前記他部面１３の高さＨ_３は、電極集電体上に電極スラリーが均一に塗布された領域の前記電極及び分離膜の積層方向に位置する前記積層体１０の一面を基準として、前記一面に対向する他面までの高さとして理解される。

また、第２一部面１２ｂは、第１一部面１２ａより高く形成された面であって、前記積層体１０のモデル毎のサイズ及び前記積層体１０内の電極スラリーが不均一に塗布された程度に応じて、前記第１一部面１２ａを基準として前記第１一部面１２ａから様々な方向に形成される。

例えば、第２一部面１２ｂは、図１ｂに示すように、前記第１一部面１２ａと他部面１３との間に形成されてもよい。ただし、前記第２一部面１２ｂは、これに限定されるものではなく、前記第１一部面１２ａにより囲まれるか、前記第１一部面１２ａを囲むように形成されるなど、様々に形成可能であることは言うまでもない。

さらに、前記第２一部面１２ｂは、第２高さＨ_２に位置する面であって、ここで、第２高さＨ_２は、前記電極及び分離膜の積層方向に位置する前記積層体１０の一面を基準として、前記一面に対向する他面までの高さが第１高さＨ_１より高く形成された高さとして定義される。ここで、第２高さＨ_２は、他部面１３の高さＨ_３と同じ高さであってもよい。

他の例として、前記一部面１２は、全面１１のうち高さが相対的に低く形成された第１一部面１２ａのみから構成されてもよいことは言うまでもない。

一方、前記一部面１２は、前記積層体１０のいずれの部位にも位置することができる。

例えば、積層体１０の長さが長くなるほど、電極スラリーの塗布時、積層体１０の縁部、すなわち積層体１０の長手方向を基準として形成される長手方向の端部には電極スラリーの到達が不十分になりやすいので、前記一部面１２は、前記積層体１０の長手方向を基準として形成される長手方向の端部に対応するように位置する。ここで、本明細書において、積層体１０の長手方向は、電極及び分離膜の積層方向に位置する前記積層体１０の一面を基準として、前記一面の長い辺と平行に形成される方向（図２基準のｙ方向）として理解される。

特に、前記一部面１２は、積層体１０の長手方向の端部のうち、電極タブ１４が位置する積層体１０の長手方向の端部に対応して位置する。これは、電極の製造時、１つの電極集電体の中央部に電極スラリーを塗布及び乾燥した後、中央部を切断することにより２つの電極を製造する場合、元の電極集電体の中央部であった積層体１０の長手方向の端部には電極スラリーが十分に塗布されているものと予想されるが、電極タブ１４が位置する電極集電体の長手方向の端部には電極スラリーの到達が相対的に不十分になりやすいからであると理解される。

ここで、電極タブ１４は、電極スラリーがコーティングされる前に電極集電体上にノッチング（ｎｏｔｃｈｉｎｇ）工程で形成されてもよく、電極スラリーがコーティングされた後に前記電極集電体のいずれか一部位に取り付けられることにより電極に連結されてもよい。

前述した積層体１０は、電極及び分離膜の接着のために、後述する加圧部１００により加圧されてもよい。ここで、複数の積層体１０は、より迅速に加圧されるように、移送部２００により一方向に移送されてもよい。ここで、移送部２００は、前記加圧部１００の加圧方向を向く一側に設けられてもよく、また、コンベアベルト（Ｃｏｎｖｅｙｏｒ ｂｅｌｔ）などを含んでもよい。

一方、加圧部１００は、前記移送部２００の上側に備えられ、前記移送部２００から移送される積層体１０を加圧するようにしてもよい。

具体的には、本発明による前記加圧部１００は、図２に示すように、前記積層体１０の全面１１を加圧するメイン加圧部１１０；及び前記積層体１０の一部面１２を加圧するサブ加圧部１２０を含んでもよい。

ここで、メイン加圧部１１０は、前記積層体１０の全面１１を加圧する構成であって、様々な構成が可能である。

例えば、前記メイン加圧部１１０は、前記積層体１０を回転しながら加圧するローラ（ｒｏｌｌｅｒ）又は前記積層体１０を上下方向に移動しながら加圧するプレス（ｐｒｅｓｓ）で構成されてもよい。ここで、前記積層体１０が電極単位体である場合、前記メイン加圧部１１０は、ローラ（ｒｏｌｌｅｒ）からなってもよく、前記積層体１０が電極組立体である場合、前記メイン加圧部１１０は、プレス（ｐｒｅｓｓ）からなってもよい。

一方、サブ加圧部１２０は、前記積層体１０の一部面１２を加圧する構成であって、様々な構成が可能である。

具体的には、前記サブ加圧部１２０は、メイン加圧部１１０により全面１１のうち高さが相対的に低く形成された面を含む一部面１２を加圧することとは別に、追加加圧することにより、積層体１０の未接着領域を改善することができる。

ここで、サブ加圧部１２０は、移動可能に備えられることにより、個別の積層体１０の全面１１のうち高さが相対的に低く形成された面の様々な変化に対応することができる。より詳細には、前記サブ加圧部１２０は、積層体１０がモデル毎に様々な長さ及び幅に形成され、電極スラリーが到達しない領域が各積層体１０毎に不規則に形成されることを考慮して、移動可能に備えられてもよい。

特に、前記サブ加圧部１２０は、前述したように、一部面１２が積層体１０の長手方向の端部に形成されることを考慮して、前記積層体１０の長手方向に移動可能に備えられてもよい。

具体的には、前記サブ加圧部１２０は、図２に示すように、前記積層体１０の長手方向に移動しながら前記一部面１２を加圧するようにしてもよい。

より具体的には、前記サブ加圧部１２０は、図２に示すように、前記積層体１０が移送部２００上で前記積層体１０の長手方向（図２基準のｙ方向）に垂直な一方向（図２基準のｘ方向）に移送される場合、前記積層体１０の移送方向（図２基準のｘ方向）に垂直な方向（図２基準のｙ方向）に移動しながら前記一部面１２を加圧するようにしてもよい。

この場合、サブ加圧部１２０は、図３ａに示すように、前記積層体１０の長手方向に前記積層体１０を順次加圧することができるので、図３ｂに示すように、積層体１０の長手方向の端部に形成された一部面１２のうち高さが相対的に低く形成された第１一部面１２ａの形成位置に関係なく、前記第１一部面１２ａの全領域を加圧することができる。

ここで、上述したメイン加圧部１１０及びサブ加圧部１２０が両方ともローラ（ｒｏｌｌｅｒ）からなる場合、前記メイン加圧部１１０及びサブ加圧部１２０のローリング方向は、互いに直交するようにしてもよい。

また、サブ加圧部１２０は、積層体１０の長手方向に積層体１０の内部から外部に向かって移動するようにしてもよく、積層体１０の外部から内部に向かって移動するようにしてもよいことは言うまでもない。

一方、このような前記サブ加圧部１２０は、様々な構造を有する。

例えば、前記サブ加圧部１２０は、図４に示すように、前記積層体１０の前記一部面１２を回転しながら加圧するドラム部１２１；及び前記ドラム部１２１と結合して前記ドラム部を回転させる回転軸１２２とを含んでもよい。

ここで、前記ドラム部１２１は、前記積層体１０の前記一部面１２を回転しながら加圧する構成であって、様々な構成が可能である。

具体的には、前記ドラム部１２１は、回転軸１２２から回転力が伝達されて回転し、様々な形状を有する。例えば、前記ドラム部１２１は、円筒状のシリンダ形状、複数のスポークが形成されたホイール（ｗｈｅｅｌ）形状などを有する。

また、前記ドラム部１２１は、様々な大きさを有する。ただし、前記サブ加圧部１２０が前記積層体１０の長手方向に移動する場合、ドラム部１２１の幅は、積層体１０の幅と同じであるか、又は積層体１０の幅より大きく形成されることが好ましい。ここで、前記ドラム部１２１の幅及び積層体１０の幅は、移送部２００上で移送される積層体１０の移送方向を長手方向とする幅として理解される。

さらに、前記回転軸１２２は、前記ドラム部１２１と結合して前記ドラム部を回転させる構成であって、様々な構成が可能である。

例えば、前記回転軸１２２は、一端が駆動モータと連結されて回転力が伝達され、前記駆動モータ１２２の回転力をドラム部１２１に伝達してもよい。また、前記回転軸１２２は、前記回転軸１２２及び前記ドラム部１２１間で前記回転軸１２２の外周面を囲むように備えられるベアリング（図示せず）を含んでもよい。

さらに、前記回転軸１２２には、前記サブ加圧部１２０を移動させる移動ユニット（図示せず）と連結される支持部１２２'が結合されてもよい。ここで、前記支持部１２２'は、回転軸１２２を回転可能に支持するように結合され、例えば回転軸１２２とベアリング結合されてもよい。

一方、上述した移動ユニット（図示せず）は、前記サブ加圧部１２０を水平方向及び／又は垂直方向に移動させる構成であればどのような構成でも可能である。例えば、前記移動ユニット（図示せず）は、前記サブ加圧部１２０を移動させるために、前記サブ加圧部１２０と結合する結合ユニット（図示せず）、及び前記結合ユニット（図示せず）を駆動する駆動ユニット（図示せず）を含んでもよい。ここで、結合ユニット（図示せず）は、前述した支持部１２２'とボルト結合などで結合してもよく、前記駆動ユニットは、アクチュエータ（ａｃｔｕａｔｏｒ）などを含んでもよい。

一方、前述した前記サブ加圧部１２０は、前記メイン加圧部１１０の前方及び後方の少なくともいずれか１つに配置され、前記積層体１０の全面１１の加圧前及び／又は全面１１の加圧後に前記積層体１０の一部面１２を加圧するようにしてもよい。ここで、積層体１０の移送部２００上での進行方向を向く方向を前方といい、前方の反対方向を後方という。

一例として、前記サブ加圧部１２０は、前記メイン加圧部１１０の前方に配置されてもよい。この場合、前記積層体１０は、メイン加圧部１１０により加圧されている状態であるので、サブ加圧部１２０が積層体１０の外部から内部に向かって移動する場合、電極及び分離膜が押されることによって積層体１０の内部に気泡を発生させる。よって、サブ加圧部１２０がメイン加圧部１１０の前方に配置された場合、前記サブ加圧部１２０は、積層体１０の内部から外部に向かって移動しながら前記積層体１０の一部面１２を加圧することが好ましい。

他の例として、前記サブ加圧部１２０は、前記メイン加圧部１１０の後方に配置されてもよい。この場合、前記積層体１０は、加圧されていない状態であるので、前記サブ加圧部１２０が積層体１０の外部から内部に向かって移動しながら積層体１０の一部面１２を加圧できる。ただし、この場合も、前記サブ加圧部１２０が積層体１０の内部から外部に向かって移動しながら前記積層体１０の一部面１２を加圧できることは言うまでもない。

一方、本発明による二次電池製造装置は、前記積層体１０に熱を加える加熱部３００をさらに含んでもよい。

前記加熱部３００は、前記電極及び前記分離膜が積層された前記積層体１０に熱を加える構成であって、様々な構成が可能である。ここで、前記加熱部３００は、加圧部１００の後方に配置され、前述したように、前記後方とは、積層体１０のコンベアベルト上での進行方向を向く方向の反対方向を意味し得る。

より詳細には、前記加熱部３００は、前記加圧部１００の後方に配置され、前記加圧部１００が積層体１０を加圧する前に積層体１０に熱を加えてもよい。すなわち、前記積層体１０は、温度が上昇することによって電極及び分離膜間の接着力が向上し、製造過程で積層体内部の電極、分離膜、分離膜シートなどに形成されたしわを改善することができる。

このとき、前記積層体１０は、室温超過の温度に加熱されてもよい。ここで、前記室温とは、当業界において「ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ」又は常温と呼ばれる温度範囲を意味する。すなわち、実験室、研究室などの温度を意味し、特に温度を指定又は調節せずに実験を行った場合や試料と物質を室内に放置した場合に使用される温度条件の表現であって、室内の大気温度をいう。一般に、人間が快適に過ごせる温度であって、通常１５℃～２０℃前後である。

一方、本発明は、電極及び分離膜が積層された積層体１０を加圧する積層体加圧ステップを含む二次電池製造方法を提供する。

ここで、積層体１０は、電極及び分離膜が積層された構成であって、様々な構成が可能である。ここで、前記積層体１０は、電極及び分離膜が積層された電極単位体、すなわち単位セルであって、ｂｉ－ｃｅｌｌ、ｍｏｎｏ－ｃｅｌｌ及びｆｕｌｌ－ｃｅｌｌのいずれか１つを意味することがあり、電極及び分離膜が積層された複数の電極単位体（単位セル）と分離膜シートとが積層された電極組立体を意味することもある。

前記積層体加圧ステップは、前記積層体１０の全面１１を加圧する全面加圧ステップ；及び前記積層体１０の一部面１２を加圧する一部面加圧ステップを含んでもよい。

まず、全面加圧ステップは、前記積層体１０の全面１１を加圧するステップであって、様々な方法で行うことができる。

ここで、全面１１は、上述したメイン加圧部１１０により積層体１０の全面１１を加圧することにより行われてもよい。ただし、電極スラリーが電極集電体上に不均一にコーティングされて積層体１０の全面に高さの差が生じるので、全面のうち高さが相対的に低い面を含む一部面１２には未接着領域が発生することがある。

一方、前記一部面加圧ステップは、前記積層体１０の一部面１２を加圧するステップであって、様々な方法で行うことができる。

具体的には、前記一部面加圧ステップは、前記積層体１０の移送速度及び移送位置を考慮してサブ加圧部１２０により積層体１０の一部面１２を加圧することにより行われてもよい。ここで、前記サブ加圧部１２０の詳細な構成及び効果については、前述した内容を援用する。

すなわち、前記一部面加圧ステップは、前記一部面１２の未接着領域を改善するために、積層体１０の一部面１２を追加加圧するステップであり、ここで、前記一部面加圧ステップは、全面加圧ステップの実行後だけでなく、全面加圧ステップの実行前に行われてもよいことは言うまでもない。

より詳細には、前記一部面加圧ステップは、前記サブ加圧部１２０を一位置で積層体１０に向かって下降させる下降ステップ；前記サブ加圧部１２０により前記積層体１０を長手方向に加圧しながら移動させる加圧移動ステップ；及び前記サブ加圧部１２０を前記一位置に回帰させる回帰ステップを含んでもよい。

ここで、下降ステップは、前記サブ加圧部１２０を一位置で積層体１０に向かって下降させるステップであって、様々な方法で行うことができる。

具体的には、前記下降ステップは、前述した移動ユニット（図示せず）を用いて、前記サブ加圧部１２０が積層体１０に接触及び／又は積層体１０を加圧するように下降させることにより行われてもよい。

また、前記加圧移動ステップは、前記サブ加圧部１２０により前記積層体１０を長手方向に加圧しながら移動させるステップであって、様々な方法で行うことができる。

具体的には、前記加圧移動ステップは、前述した移動ユニット（図示せず）を用いて、前記サブ加圧部１２０を前記積層体１０の長手方向に、水平方向に移動させることにより行われてもよい。

さらに、前記回帰ステップは、前記サブ加圧部１２０を前記一位置に回帰させるステップであって、様々な方法で行うことができる。

例えば、前記回帰ステップは、前記サブ加圧部１２０が積層体１０の加圧を終了した後、前述した移動ユニット（図示せず）を用いて、前記サブ加圧部１２０を上昇及び水平移動させて前記一位置に回帰させることにより行われてもよい。

以下、図５を参照して、本発明を適用するか否かによる積層体の未接着領域の大きさについて説明する。ここで、積層体はｂｉ－ｃｅｌｌであり、図５の（ａ）には従来技術により製造されたｂｉ－ｃｅｌｌの前面画像（以下「比較例」という）が開示されており、図５の（ｂ）には本発明により製造されたｂｉ－ｃｅｌｌの前面画像（以下「本発明の実施例」という）が開示されている。

まず、図５の（ａ）の比較例により形成されたｂｉ－ｃｅｌｌの前面画像を見ると、ｂｉ－ｃｅｌｌの上部、すなわち電極タブに対応する縁部Ｂに黒色の電極－分離膜の未接着領域が形成されていることが分かる。また、上記のような単位セルを含む電極組立体の場合、単位セル－分離膜シート間の未接着領域が発生することが予想されるので、負極上にリチウムが析出されて電極の抵抗が増加する。よって、二次電池の性能が低下するという問題が生じる。

それに対して、図５の（ｂ）の本発明の実施例により形成されたｂｉ－ｃｅｌｌの前面画像を見ると、ｂｉ－ｃｅｌｌの上部、すなわち電極タブに対応する縁部Ｂに未接着領域がほとんど形成されていないことが分かる。よって、本発明の実施例により形成される電極単位体は、電極単位体内部の電極－分離膜の未接着領域だけでなく、電極組立体上での単位セル及び分離膜シート間の未接着領域もほとんど形成しないことが予想されるので、負極上における界面抵抗によるリチウム析出を最小限に抑え、二次電池の性能を改善することができるという利点がある。

以上、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面により説明されたが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者により本発明の技術思想と添付の特許請求の範囲の均等範囲内で様々な実施が可能である。

１０ 積層体
１１ 全面
１２ 一部面
１２ａ 第１一部面
１２ｂ 第２一部面
１３ 他部面
１４ 電極タブ
１００ 加圧部
１１０ メイン加圧部
１２０ サブ加圧部
１２１ ドラム部
１２２ 回転軸
１２２' 支持部
２００ 移送部
３００ 加熱部
Ｈ_１ 第１高さ
Ｈ_２ 第２高さ
Ｈ_３ 第３高さ

Claims (12)

1. 電極及び分離膜が積層された積層体を加圧する加圧部を含む二次電池製造装置において、
   前記加圧部は、
   前記積層体の全面を加圧するメイン加圧部；及び
   前記積層体の一部面を加圧するサブ加圧部を含み；
   前記一部面は、
   前記積層体の長手方向の端部に形成され、前記全面のうち高さが相対的に低く形成された面を含み、
   前記サブ加圧部は、
   前記積層体の長手方向に移動しながら前記一部面を加圧する二次電池製造装置。
2. 前記積層体を一方向に移送する移送部をさらに含み、
   前記サブ加圧部は、
   前記一方向に垂直な方向に移動しながら前記一部面を加圧する請求項１に記載の二次電池製造装置。
3. 前記サブ加圧部は、
   前記積層体の前記一部面を回転しながら加圧するドラム部；及び
   前記ドラム部と結合して前記ドラム部を回転させる回転軸；を含む請求項１に記載の二次電池製造装置。
4. 前記積層体は、前記電極に接続される電極タブを含み；
   前記一部面は、前記積層体の前記電極タブが位置する長手方向の端部に対応して位置する請求項１に記載の二次電池製造装置。
5. 前記電極及び前記分離膜が積層された前記積層体に熱を加える加熱部をさらに含む請求項１に記載の二次電池製造装置。
6. 前記サブ加圧部は、前記メイン加圧部の前方に配置される請求項１に記載の二次電池製造装置。
7. 前記サブ加圧部は、
   前記積層体の内部から外部に向かって移動しながら前記積層体の前記一部面を加圧する請求項６に記載の二次電池製造装置。
8. 前記サブ加圧部は、前記メイン加圧部の後方に配置される請求項１に記載の二次電池製造装置。
9. 前記サブ加圧部は、
   前記積層体の外部から内部に向かって移動しながら前記積層体の前記一部面を加圧する請求項８に記載の二次電池製造装置。
10. 前記積層体は、電極及び分離膜が積層された電極単位体であって、ｂｉ－ｃｅｌｌ、ｍｏｎｏ－ｃｅｌｌ及びｆｕｌｌ－ｃｅｌｌのいずれか１つである請求項１に記載の二次電池製造装置。
11. 前記積層体は、電極及び分離膜が積層された複数の電極単位体と分離膜シートとが積層された電極組立体である請求項１に記載の二次電池製造装置。
12. 電極及び分離膜が積層された積層体を加圧する積層体加圧ステップを含む二次電池製造方法において、
    前記積層体加圧ステップは、
    前記積層体の全面を加圧する全面加圧ステップ；及び
    前記積層体の一部面を加圧する一部面加圧ステップを含み；
    前記一部面は、
    前記積層体の長手方向の端部に形成され、前記全面のうち高さが相対的に低く形成された面を含み、
    前記一部面加圧ステップは、
    前記一部面を加圧するサブ加圧部が前記積層体の長手方向に移動しながら前記一部面を加圧する二次電池製造方法。

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