JP2024520548A - 電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の一実施例による電極組立体のフォールディング装置は、2つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第2電極と、前記2つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第1電極とを含むことによって、第1電極が上面に位置した第1単位体と、第1電極が下面に位置した第2単位体とが交互に連結された前記電極組立体を供給する供給ユニットと、前記供給ユニットから供給される第1単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングするホールディングユニットと、前記ホールディングユニットによって移送される第1単位体が積層されるスタックユニットとを含む。
Description
関連出願との相互参照
本出願は、2021年10月26日付の韓国特許出願第10-2021-0143668号および2022年10月20日付の韓国特許出願第10-2022-0135648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すべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本出願は、2021年10月26日付の韓国特許出願第10-2021-0143668号および2022年10月20日付の韓国特許出願第10-2022-0135648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すべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法に関し、より具体的には、電極組立体のフォールディング工程を単純化した電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法に関する。
現代社会では、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの携帯型機器の使用が日常化されるにつれ、このようなモバイル機器に関連する分野の技術に対する開発が活発になっている。また、充放電可能な二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン車両などの大気汚染などを解決するための方策であり、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグ-インハイブリッド電気自動車(P-HEV)などの動力源として用いられていることから、二次電池に対する開発の必要性が高まっている。
現在商用化された二次電池には、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあるが、このうち、リチウム二次電池は充放電が自由であり、自己放電率が低く、エネルギー密度が高いというメリットがあり、最も多く注目が集まっている。
二次電池は、電池ケースの形状により、電極組立体が円筒形または角型の金属缶に内蔵されている円筒形電池および角型電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースに内蔵されているパウチ型電池とに分類される。
また、二次電池は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在する分離膜とが積層された構造の電極組立体がどのような構造になっているかにより分類されたりもする。代表的には、長いシート状の正極と負極とを分離膜が介在した状態で巻取った構造のゼリーロール型(巻取型)電極組立体、所定の大きさの単位に切り取った多数の正極と負極とを分離膜を介在した状態で順次に積層したスタック型(積層型)電極組立体などが挙げられる。最近は、前記ゼリーロール型電極組立体およびスタック型電極組立体が有する問題点を解決するために、前記ゼリーロール型とスタック型との混合形態であるスタック/フォールディング型電極組立体が開発されたりもした。
一方、スタック型またはスタック/フォールディング型電極組立体を製造するにあたり、従来は、負極、分離膜、正極が順次に積層されて形成された複数のバイセルを製造し、これらを積層するか、またはこれらをシート状の分離膜に付着した後、シート状の分離膜を一方向にフォールディングする方法を使用した。しかし、このような従来の構造は、バイセルを予め製造した後、これを再びシート状の分離膜に付着して積層するので、製造手順が複雑であり、最終電池セルの面からシート状の分離膜が幾重重なって配置されるため、電極と分離膜との間に不必要なギャップ空間が発生する問題があった。
また、従来は、このようなラミネーション方法以外に、ジグザグ積層方式を用いて電極組立体を製造する方法も使用されてきた。ジグザグ積層方式は、巻取られたロールからアンワインディングされる分離膜が一側から他側、他側から一側に移動する過程中に正極と負極を交互に投入する電極組立体の積層方法である。しかし、ジグザグ積層方式の場合、カッティングされた電極を別途に保管しなければならない問題があり、積層工程の進行時、投入された電極が移動しうる危険がある。また、長さの長い電池セルの生産時、分離膜のテンションコントロールが難しく、進行速度が遅くて製造効率が低下する問題があった。
したがって、上述したスタック型またはスタック/フォールディング型電極組立体の工程を単純化することによって、製造効率を向上させ、製品の耐久性および安定性を向上させることができる新たなフォールディング装置および方法が必要なのが現状である。
本発明が解決しようとする課題は、従来の電極組立体フォールディング工程を単純化することによって、製造効率、製品の品質を向上させることができる電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法を提供することである。
しかし、本発明の実施例が解決しようとする課題は上述した課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張可能である。
本発明の一実施例による電極組立体のフォールディング装置は、2つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第2電極と、前記2つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第1電極とを含むことによって、前記第1電極が上面に位置した第1単位体と、前記第1電極が下面に位置した第2単位体とが交互に連結された前記電極組立体を供給する供給ユニットと、前記供給ユニットから供給される第1単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングするホールディングユニットと、前記ホールディングユニットによって移送される第1単位体が積層されるスタックユニットとを含むことができる。
前記ホールディングユニットは、前記移送される第1単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第1単位体をホールディングする位置に下降することができる。
前記スイング動作は、前記ホールディングユニットが一方向に回転して、前記第1単位体の両端部のうち前記スタックユニットに向かう一端部が上昇しながら前記スタックユニット側に移動した後、前記ホールディングユニットが前記一方向と反対方向に回転して、前記第1単位体の両端部のうち他端部が下降しながら前記スタックユニット側に移動するものであってもよい。
前記ホールディングユニットは、第1位置と第2位置との間で前記スイング動作により前記供給ユニットから前記スタックユニット側に移動し、前記第1位置は、前記第1単位体が前記スタックユニットに積層される位置であり、前記第2位置は、前記ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される前記第1単位体をホールディングする位置であってもよい。
前記供給ユニットが左側に位置し、前記スタックユニットが右側に位置する場合に、前記一方向は、反時計方向であり、前記一方向と反対方向は、時計方向であってもよい。
前記供給ユニットが右側に位置し、前記スタックユニットが左側に位置する場合に、前記一方向は、時計方向であり、前記一方向と反対方向は、反時計方向であってもよい。
前記ホールディングユニットは、k番目の第1単位体を移送する第1ホールディングユニットと、k+1番目の第1単位体を移送する第2ホールディングユニットとを含み、前記k番目の第1単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第2ホールディングユニットが前記k+1番目の第1単位体をホールディングし、kは、自然数であってもよい。
前記ホールディングユニットは、前記第1単位体の前記第1電極の上面に付着できる。
前記ホールディングユニットは、気体吸入方式を用いた吸引機器であってもよい。
前記ホールディングユニットは、管形状の吸着ラインを含み、前記吸着ラインには複数の吸着ホールが備えられる。
前記複数の吸着ホールは、前記電極組立体の幅方向上延びる方向に配置される。
前記第1単位体または前記第2単位体が前記スタックユニットに積層されることによって、前記スタックユニットは、前記積層される第1単位体または第2単位体の高さだけ次第に下降することができる。
前記第1単位体の位置を検出するための検出ユニットを含むことができる。
前記検出ユニットによって検出された第1単位体の位置情報に基づいて、前記スタックユニットおよび前記第1単位体の少なくとも1つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記スタックユニットと前記第1単位体とが互いに整列される。
前記検出ユニットによって検出された第1単位体の位置情報に基づいて、前記ホールディングユニットおよび前記第1単位体の少なくとも1つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記ホールディングユニットと前記第1単位体とが互いに整列される。
前記検出ユニットは、第1検出ユニットおよび第2検出ユニットを含み、前記第1検出ユニットは、第1位置上に位置し、前記第2検出ユニットは、第2位置上に位置し、前記第1位置は、前記第1単位体が前記スタックユニットで積層される位置であり、前記第2位置は、前記ホールディングユニットが前記第1単位体をホールディングする位置であってもよい。
本発明の他の実施例による電極組立体をジグザグ状にフォールディングする方法において、2つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第2電極と、前記2つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第1電極とを含むことによって、前記第1電極が上面に位置した第1単位体と、前記第1電極が下面に位置した第2単位体とが連続的に連結された前記電極組立体を供給ユニットが供給する段階と、ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される第1単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングする段階と、スタックユニット上に前記ホールディングユニットによって移送された第1単位体が積層される段階とを含み、前記ホールディングユニットは、前記移送された第1単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第1単位体をホールディングする位置に下降することができる。
前記ホールディングユニットは、k番目の第1単位体を移送する第1ホールディングユニットと、k+1番目の第1単位体を移送する第2ホールディングユニットとを含み、前記k番目の第1単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第2ホールディングユニットが前記k+1番目の第1単位体をホールディングし、kは、自然数であってもよい。
前記移送される第1単位体が既存の積層体上に積層されるように、前記スタックユニットは下側に移動することができる。
前記第1単位体が積層される段階の前に、検出ユニットが前記第1単位体の位置情報を検出する段階と、前記検出ユニットによる前記第1単位体の位置情報に基づいて前記スタックユニットまたは前記ホールディングユニットの位置が調整される段階とをさらに含むすることができる。
実施例によれば、本発明の電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法は、水平ジグザグ積層方法を適用して、積層工程中の電極の移動を防止し、工程設備の規模を縮小し、電極組立体の生産速度を極大化することができる。
本発明の効果は以上に言及した効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
以下、添付した図面を参照して、本発明の様々な実施例について、本発明の属する技術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詳細に説明する。本発明は以下に説明したもの以外に種々の異なる形態で実現可能であり、本発明の範囲はここで説明する実施例に限定されない。
本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付す。
また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に拡大または縮小して示したので、本発明の内容が図示のものに限定されないことは自明である。以下の図面では様々な層および領域を明確に表現するために各層の厚さを拡大して示した。そして、以下の図面では説明の便宜のために一部の層および領域の厚さを誇張して示した。
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あると説明する時、これは相当する層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その間にさらに他の部分がある場合も含むと解釈されなければならない。これとは逆に、相当する層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」あると説明する時は、その間に他の部分がないことを意味することができる。さらに、基準となる部分の「上に」あるというのは基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力の反対方向に向かって「上に」位置することを意味するものではない。一方、他の部分の「上に」あると説明するのと同様に、他の部分の「下に」あると説明することも上述した内容を参照して理解できるであろう。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
さらに、明細書全体において、「平面上」とする時、これは当該部分を上から見た時を意味し、「断面上」とする時、これは当該部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。
以下、本発明の一実施例による電極組立体に関して説明する。
図1は、本発明における電極組立体のジグザグ積層方式を示す概念図である。
本発明において、ジグザグ積層方式に用いられる電極組立体100は、長いシート状の分離膜130と電極110、120とが積層されて形成される。分離膜130は、2つの長いシート状の分離膜130として提供される。2つの分離膜130は、2つの分離膜130が互いに対向する内側面の間に複数の第2電極120が介在した状態で積層される。分離膜130の間に介在した複数の第2電極120は、長手方向(x軸方向)に互いに間隔をおいて配置される。ここで、第1電極110は、正極であり、第2電極120は、負極であってもよいが、必ずしもその限りでない。
各分離膜130の外側面には第1電極110が位置することができる。この時、複数の第1電極110は、分離膜130の外側面上で上側(+z軸)または下側(-z軸)に交互に位置することができる。第1電極110は、それぞれの分離膜130の外側面上で互いに離隔して配置される。
ここで、電極110、120と分離膜130とは互いに接合されていてもよい。電極110、120が分離膜130に付着する場合、強固な電極組立体100が形成できるだけでなく、分離膜130の収縮が防止されて電池の安全性がさらに向上できる。この時、電極110、120と分離膜130との接合には接着物質が用いられてもよく、ラミネーション(lamination)のような熱と圧力による接合方式が用いられてもよい。
電極組立体100は、複数の単位体101、102が互いに連結されている形態でも説明できる。つまり、本発明において、ジグザグ積層方式に用いられる電極組立体100は、第1電極110が上側(+z軸)方向に位置した第1単位体101と、第1電極110が下側(-z軸)方向に位置した第2単位体102とが交互に連結されている形態で説明できる。
一方、本実施例の電極組立体100は、長いシート状の分離膜130に電極110、120が配置されたシート形状でジグザグ積層方式によりフォールディングされることによって積層形態で製造される。以下、説明の便宜のために、ジグザグ積層方式によりフォールディングされた「積層形態の電極組立体100」は、「積層体190」と称することとする。
具体的には、シート形状の電極組立体100は、第1単位体101と第2単位体102との間にある連結部分が互いに反対方向にフォールディングされることによって積層体190に製造される。ここで、連結部分とは、電極組立体100において電極110、120が配置されず、分離膜130だけが存在する部分であってもよい。
図1に示されているように、第1単位体101と第2単位体102との間の連結部分は一側p1にフォールディングされ、これらと隣接した第2単位体102と第1単位体101との間の連結部分は他側p2にフォールディングされる。これによって、第1単位体101の下面の分離膜130は、第2単位体102の下面の第1電極110と接触することができ、第2単位体102の上面の分離膜130は、第1単位体101の上面の第1電極110と接触することができる。
このようなフォールディング過程により積層体190を製造すれば、個別的なバイセルを別途に作る工程が省略されるので、従来よりも単純かつ簡単な方式で積層体190を製造することができ、電池の製造費用および時間が節減できる。
以下、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置に関して説明する。本実施例の電極組立体フォールディング装置は、ジグザグ積層方式を水平方向に実現することによって製造装置の単純化を達成し、吸入方式を用いたホールディングユニットを用いることによって電極の損傷を最小化したものである。
図2は、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置の側面図である。図3は、図2によるホールディングユニットの動作を示す図である。図4は、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置における、ホールディングユニットとスタックユニットの動作を示す図である。図5および図6は、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置における、ホールディングユニットと検出ユニットの動作を示す図である。以下の図面に示された電極組立体100は、理解の便宜上、図1に示された電極組立体100において、2つの分離膜130、および2つの分離膜130が互いに対向する内側面の間に介在した複数の第2電極120を簡略化して示している。一方、分離膜130の外側面に位置する第1電極110はそのまま示す。
図2~図4を参照すれば、本実施例の電極組立体フォールディング装置200は、シート形状の電極組立体100を供給する供給ユニット210と、ジグザグにフォールディングされた電極組立体100が載置されるスタックユニット220と、前記供給ユニット210から供給される電極組立体100の一部をホールディングして、前記スタックユニット220に移動させるホールディングユニット230とを含むことができる。また、図5および図6を参照すれば、本実施例の電極組立体フォールディング装置200は、検出ユニット240を含むことができる。
供給ユニット210は、初期状態の電極組立体100、つまり、シート形状の電極組立体100を一方向(x軸方向)に移動させることができる。供給ユニット210は、コンベヤの形態であってもよい。供給ユニット210は、定められた軌道に沿って連続的に移動することによって、シート形状の電極組立体100をスタックユニット220が位置した方向に連続的に移動させることができる。
スタックユニット220は、ジグザグにフォールディングされた積層体190を支持し、移動により既存の積層体190上に追加的な第1単位体101または第2単位体102が積層されるようにするものであってもよい。スタックユニット220は、テーブルまたは板の形状であってもよい。スタックユニット220には、積層体190を固定するグリッパ(図示せず)を追加的に備えることができる。グリッパは、マンドレル(mandrel)構造であってもよく、スタックユニット220の両側に積層体190の全長方向(y軸)に、例えば、それぞれ2個~4個ずつ備えられる。スタックユニット220は、主に上下に移動することができる。より具体的には、移送された第1単位体101または第2単位体102が積層されることによって積層体190の高さが上昇するので、スタックユニット220は、積層される当該第1単位体101または第2単位体102の高さだけ下降することができる。スタックユニット220は、ホールディングユニット230によって移送された第1単位体101または第2単位体102と、スタックユニット220に置かれた既存の積層体190の上面とが対応するように上下または左右により精密に移動することもできる。この時、スタックユニット220の移動、つまり、位置調整は、検出ユニット240から伝達された位置情報に基づくものであってもよい。
ホールディングユニット230は、第1単位体101または第2単位体102をスタックユニット220に移動させることができる。ホールディングユニット230は、シート形状の電極組立体100がジグザグにフォールディングできるように、第1電極110が上面に置かれた第1単位体101をスタックユニット220に移動させることができる。ホールディングユニット230は、第1単位体101以外にも第2単位体102を移動させることもできるが、以下、ホールディングユニット230が第1単位体101を移動させることを中心に説明する。
ホールディングユニット230は、スタックユニット220が位置した第1位置と、第1位置から離隔し、第1位置と最も隣接した第1単位体101が位置した第2位置との間を移動することができる。第1位置は、第1単位体101がスタックユニット220において既存の積層体(つまり、既に積層された電極組立体)上に積層される位置であり、第2位置は、ホールディングユニット230が供給ユニット210から供給される第1単位体101をホールディングする位置である。ここで、第1位置および第2位置は、固定された位置であってもよいし、具体的には、第1単位体101が前記ホールディングユニット230によってホールディングされ、前記スタックユニット220に向かって移動する前の状態を基準として定義される位置であってもよい。また、ここで、第1位置は、第2位置より電極組立体100の移送方向(x軸方向)上の遠位に位置することができる。
図2および図3に示されているように、ホールディングユニット230は、第2位置に下降(-z軸方向)して第1単位体101をホールディングし、電極組立体100の移送方向(x軸方向)に沿って第1位置に第1単位体101を移動させ、第1単位体101の積層が完了すると、第1位置で上昇(+z軸方向)し、移送方向と反対に移動して(-x軸方向)下降した後、第2位置に復帰することができる。
ホールディングユニット230は、第1位置および第2位置を含む経路上で循環することができる。図2の例においては、供給ユニット210が図面上左側に位置し、スタックユニット230が右側に位置する場合であって、ホールディングユニット230は、反時計方向の経路に沿って移動する。しかし、本発明は図示のものに限定されず、供給ユニット210とスタックユニット220とが図2と左右対称に備えられた場合には、時計方向の経路に沿って移動できるなど、本発明が実現される多様な環境に合わせて変形、変更可能である。ホールディングユニット230が移送した第1単位体101または第2単位体102と、スタックユニット220に置かれた既存の積層体190の上面とが対応するように上下または左右により精密に移動することもできる。
一方、ホールディングユニット230が第1単位体101をホールディングしてスタックユニット220に移動させる時、ホールディングユニット230は、第1単位体101をジグザグ状にフォールディングされるようにすることができる。具体的には、ホールディングユニット230は、第1位置と第2位置との間でスイング動作により前記供給ユニットから前記スタックユニット側に移動する。
前記「スイング動作」とは、ホールディングユニット230が一方向に回転して、第1単位体101の両端部のうちスタックユニット220に向かう一端部が上昇しながらスタックユニット220側に移動した後、ホールディングユニット230が前記一方向と反対方向に回転して、第1単位体の両端部101のうち他端部が下降しながら前記スタックユニット220側に移動する動作で定義される。
供給ユニット210が図面上左側に位置し、スタックユニット230が右側に位置する図2~図4の実施例では、ホールディングユニット230のスイング動作としては、ホールディングユニット230は、水平面(xy平面)に対して電極組立体の幅方向(y軸方向)を軸として反時計方向に回転することによって第1単位体101を上昇させ、時計方向に回転することによって第1単位体101を下降させて、電極組立体100がジグザグ状、つまり、Z字状にフォールディングされるようにすることができる。しかし、本発明は図示のものに限定されず、供給ユニット210とスタックユニット220が図2と左右対称に備えられた場合には、ホールディングユニット230は、時計方向に回転することによって第1単位体101を上昇させ、反時計方向に回転することによって第1単位体101を下降させることができるなど、本発明が実現される多様な環境に合わせて変形、変更可能である。
ここで、ホールディングユニット230は、第1単位体101の一端部を持ち上げ、これと同時に、第1単位体101を移送方向(x軸方向)に沿ってスタックユニット220に向かって移動させることができる。これによって、第1単位体101と隣接した第2単位体102との間はフォールディングされ、第1単位体101の下面と第2単位体102の下面とは対応可能である。ホールディングユニット230は、持ち上げられた第1単位体101の一端部を降ろすことができ、これによって、第2単位体102と既存の積層体190との間がフォールディングされることによって、第2単位体102の上面と既存の積層体190の上面とが対応し、第1単位体101および第2単位体102が既存の積層体190上に積層される。ここで、一端部は、第1単位体101で隣接した第2単位体102と対応する端部であり、第2単位体102は、第1単位体101より移送方向上の遠位に位置するものであってもよい。
ホールディングユニット230のスイング動作により第1単位体101の移送方向(x軸方向)上の遠位にあった第2単位体102と移送された第1単位体101との間は一側p1にフォールディングされ、第2単位体102と既存の積層体190との間は他側p2にフォールディングされることによって、電極組立体100がジグザグ状にフォールディングされる。
この時、第1単位体101または第2単位体102が移送されてスタックユニット220に積層されることによって積層体190の高さが上昇するので、上述のように、スタックユニット220は、積層される第1単位体101または第2単位体102の高さだけ次第に下降することができる。
一方、ホールディングユニット230は、2つ以上であってもよい。ホールディングユニット230は、第1ホールディングユニット230aおよび第2ホールディングユニット230bを含むことができる。第1ホールディングユニット230aは、k番目の第1単位体を移送し、第2ホールディングユニット230bは、k+1番目の第1単位体を移送することができ、kは、自然数である。図2~図4に示されているように、第1ホールディングユニット230aが第1単位体101のスタックユニット220への移動を完了した後、第1位置から第2位置に移動する間に(例えば、第1位置で上昇した直後、第1単位体101の移送方向と反対に移動する直前)、第2位置に位置していた第2ホールディングユニット230bは、第1単位体101をホールディングして第1位置に移動させることができる。このように、ホールディングユニット230が2つ以上で提供されると、第1単位体101のスタックユニット220への移動が連続的に行われる。この時、ホールディングユニット230間の衝突が発生しないように、ホールディングユニット230の1つが第1単位体101の積層を完了した後、他の1つが第1単位体101をホールディングすることが好ましい。
ホールディングユニット230は、吸入機能を利用したものであってもよい。ホールディングユニット230の具体的な例示およびその構造は、図7~図11により詳しく後述する。
検出ユニット240は、電極組立体100の積層過程で、第1単位体101または第2単位体102が既存の積層体190の定位置に整列されるようにするためのものであってもよい。検出ユニット240は、第1単位体101とホールディングユニット230またはスタックユニット220とが整列されるようにするためのものであってもよい。
つまり、検出ユニット240によって検出された第1単位体101の位置情報に基づいて、スタックユニット220および第1単位体101の少なくとも1つが電極組立体の移送方向または電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、スタックユニット220と第1単位体101とが互いに整列(align)される。
また、検出ユニット240によって検出された第1単位体101の位置情報に基づいて、ホールディングユニット230および第1単位体101の少なくとも1つが電極組立体の移送方向または電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、ホールディングユニット230と第1単位体101とが互いに整列される。
より具体的には、検出ユニット240は、ホールディングユニット230またはホールディングユニット230の目的物である第1単位体101の位置を検出するためのものであってもよい。検出ユニット240は、ホールディングユニット230が第1単位体101をホールディングする前、または第1単位体101をホールディングした後に、ホールディングユニット230または第1単位体101の位置を検出することができる。また、検出ユニット240は、スタックユニット220に第1単位体101が積層される前に、スタックユニット220、ホールディングユニット230または第1単位体101の位置を検出することができる。
検出ユニット240は、取得したイメージに基づいて目標物の位置を検出するためのものであってもよい。検出ユニット240は、イメージの取得が可能なカメラを含むことができる。検出ユニット240は、「ビジョン」と称されてもよい。また、本実施例の検出ユニット240または本実施例のフォールディング装置200は、データ処理が可能な制御部を含むことができ、制御部は、検出ユニット240によって取得されたイメージから第1単位体101、スタックユニット220またはホールディングユニット230の位置値を検出することができる。なお、フォールディング装置200は、検出された位置値を格納する格納部を含むこともできる。ここで、各位置は(x、y、θ)値で算出される。この時、θ値は、第1単位体101がxy平面を基準として傾いた角度を表示したものであってもよい。ここで、x軸は電極組立体100の移送方向、y軸は電極組立体100の幅方向であってもよい。
一方、以下、説明の便宜のために、検出ユニット240が特定構成の位置値または位置情報を「検出」することは、制御部の演算処理過程を経て位置値または位置情報が検出されることを含むもので説明する。つまり、検出ユニット240は、イメージを取得し、イメージに基づいて各構成の位置情報を(x、y、θ)値などで算出することを含む構成として例示して説明する。
検出ユニット240によって確認された第1単位体101の位置値、位置情報は、スタックユニット220の位置を補正するのに用いられる。スタックユニット220と検出ユニット240とは、有無線ネットワーク通信で連結されてもよく、入出力端子およびケーブルを介して連結されてもよい。また、スタックユニット220は、制御部を含むことができ、制御部により位置情報を処理してスタックユニット220の位置を調整することができる。
一例として、第1単位体101がスタックユニット220上に積層される前、検出ユニット240によって検出された第1単位体101の位置情報は、スタックユニット220に伝達される。検出ユニット240は、スタックユニット220の位置情報を検出することができ、伝達された第1単位体101の位置情報は、現在のスタックユニット220の位置情報と比較できる。スタックユニット220は、検出ユニット240による第1単位体101、スタックユニット220またはホールディングユニット230の位置情報に基づいて、移動またはxy平面上で回転することができる。スタックユニット220は、移送された第1単位体101と既存の積層体190とが対応するように、現在の位置と第1単位体101の位置との差だけx軸またはy軸方向に移動したり傾いた角度のθだけ回転する方式で調整可能である。ここで、回転は、xy平面を基準とした回転を意味することができる。これによって、変位したり傾いた第1単位体101は、調整されたスタックユニット220に移送されるので、第1単位体101は、既存の積層体190上に整列されるように積層される。
また、検出ユニット240によって確認された第1単位体101の位置情報は、ホールディングユニット230の位置を補正するのに用いられてもよい。
一例として、ホールディングユニット230が第1単位体101をホールディングする前、検出ユニット240によって検出された第1単位体101の位置情報は、ホールディングユニット230に伝達される。伝達された第1単位体101の位置情報は、ホールディングユニット230の位置情報と比較できる。ホールディングユニット230は、比較された値に基づいてx軸またはy軸方向に移動したり傾いた角度のθだけ回転する方式で調整可能である。これによって、変位したり傾いた第1単位体101は、調整されたホールディングユニット230によってホールディングされるので、第1単位体101は、第2位置でホールディングユニット230によって正確にホールディングされる。ここで、ホールディングユニット230のxy平面上での調整のための回転は、上述したスイング動作における回転と別個のものであって、回転軸および方向が互いに異なっていてもよい。このように、スタックユニット220だけでなく、ホールディングユニット230も検出ユニット240から伝達された位置情報に基づいて位置を調整することができる。ホールディングユニット230は、検出ユニット240と有無線ネットワーク通信で連結されてもよく、入出力端子およびケーブルを介して連結されてもよい。また、ホールディングユニット230は、制御部を含むことができ、制御部により位置情報を処理してホールディングユニット230の位置を調整することができる。
一方、ここで、2つの構成の位置情報の差を算出し、差値に基づいてスタックユニット220またはホールディングユニット230の位置が調整されるようにすることは、別途の制御部によって行われてもよい。ここで、制御部は、電極組立体のフォールディング装置200に含まれるか、フォールディング装置200の上位システムに含まれたものであってもよいし、このような制御部の処理結果を受信したり送信するために、フォールディング装置200または上位システムは、通信部を含むことができる。
図5および図6を参照すれば、検出ユニット240は、2つ以上であってもよい。検出ユニット240は、第1検出ユニット240aおよび第2検出ユニット240bを含むことができる。
検出ユニット240は、固定された位置で予め定められた範囲内のイメージを取得することができる。第1検出ユニット240aは、第1位置上に位置し、第2検出ユニット240bは、第2位置上に位置することができる。
例えば、図5にて、第1検出ユニット240aは、1番目に積層(1st stack)された第1単位体101とスタックユニット220の位置情報を検出するために用いられ、以後、図6においては、2番目に積層(2nd stack)された第1単位体101とスタックユニット220の位置情報を検出するために用いられる。
第1検出ユニット240aは、第1位置からホールディングユニット230によって移動した第1単位体101、スタックユニット220、またはスタックユニット220上に積層された第1単位体101の位置値を取得することができる。第1検出ユニット240aは、スタックユニット220上に積層された第1単位体101の位置値を検出することによって、積層された第1単位体101が既存の積層体190と並んで積層されたかを確認するのに用いられる。また、第1検出ユニット240aは、移動した第1単位体101が積層される前に、第1単位体101とスタックユニット220の位置値を把握することができ、このような位置値は、第1単位体101が既存の積層体190と並んで積層されるようにするのに用いられる。
また、図5にて、第2検出ユニット240bは、2番目に積層(2nd stack)された第1単位体101とホールディングユニット230の位置情報を検出するために用いられ、以後、図6においては、3番目に積層(3rd stack)された第1単位体101とホールディングユニット230の位置情報を検出するために用いられる。
第2検出ユニット240bは、第1位置でホールディングユニット230、ホールディングユニット230がホールディングする予定であるか、または既にホールディングした第1単位体101の位置値を取得することができる。第2検出ユニット240bは、ホールディングされた第1単位体101の位置値を把握することができ、このような位置値は、スタックユニット220の位置を調整するのに用いられる。ここで、ホールディングされた第1単位体101の位置値は、ホールディングユニット230が第1単位体101をピッキング(picking)した位置値を基準として算出されてもよい。このようにホールディングされた第1単位体101の位置値は、ホールディングユニット230と第1単位体101の相対的な値で算出される。また、第2検出ユニット240bは、ホールディングユニット230が第1単位体101をホールディングする前にホールディングユニット230と第1単位体101の位置値を把握することができ、このような位置値はこれらを対応させるのに用いられる。
以下、本実施例のホールディングユニット230に関してより詳しく説明する。
図7は、図2に含まれているホールディングユニットの一例を示す図である。図8は、図7に示されたホールディングユニットの部分拡大図である。図9は、図8に示された吸入部の断面図である。図10は、図7に示された末端部の斜視図である。
図7を参照すれば、本実施例のホールディングユニット230は、気体吸入方式を適用した吸引機器で提供される。ホールディングユニット230は、ホールディングユニット230を移動させる移動部232と、気体を吸入することによって目標物と一時的に付着し、目標物を持ち上げる吸着部234と、吸着部234の末端に連結された末端ブロック237とを含むことができる。
図8および図9を参照すれば、吸着部234は、内部に少なくとも1つ以上の吸着ライン235を含むことができる。吸着ライン235は、円形、四角形またはその他の断面形状を有する管の形態で提供される。吸着ライン235は、より広い面をカバーするように複数個で提供される。例えば、吸着ライン235は、3個で提供されてもよい。吸着ライン235には、図9に示されているように、吸着ホール236が多数形成されてもよい。複数の吸着ホール236は、第1単位体101または電極組立体100の幅方向(y軸方向)上延びる方向に配置される。吸着部234が吸入機能を開示すると、吸着ホール236を通して外部の空気が吸着部234の内部、具体的には、吸着ライン235の内部に流入し、これによって、吸着部234の下側に位置した目標物、つまり、第1単位体101が吸着部234と付着できる。吸着ホール236の個数が多いほど吸着部234の性能が極大化できるが、吸引流量に限界がある場合には、吸着ホール236の個数が多い方がむしろ吸着性能を低下させることもある。
図10を参照すれば、ブロック237は、吸着部234の末端に連結された部分で、ホールディングユニット230の末端に位置することができる。ブロック237は、吸着ライン235に連結されるブロック連結ホール238および吸着ライン235の吸着ホール236と同様に、気体を吸入するためのブロック吸着ホール239を含むことができる。ブロック237にブロック吸着ホール239が形成されると、第1単位体101の末端と吸着部234がよく付着可能で、第1単位体101のホールディングおよび移動性能がより向上できる。
一方、図7~図10は、ホールディングユニット230の一例を示したものであって、本実施例のホールディングユニット230は、これと異なる形態で提供されてもよい。
図11は、図2に含まれているホールディングユニットの他の例を示す図である。図11を参照すれば、本実施例のホールディングユニット230は、気体吸入方式を適用した吸引機器であって、ベロー(bellow)タイプの吸引カップで提供される。ベロータイプのホールディングユニット230は、下側に開放された吸入ホールを通して気体を吸入することができる。ベロータイプの吸引カップは、図11の(a)のように、その断面が逆テーパ形状を有するように提供されてもよく、図11の(b)のように、円周面にシワを形成することによって、外力に対応し、目標物の損傷を最小化する緩衝効果を有するように提供されてもよい。上述したベロータイプの吸引カップは、必要に応じて、ホールディングユニット230に1つが提供されてもよく、より広い面積をカバーするように多数個が提供されてもよい。
以上、ホールディングユニット230を説明するにあたり、気体吸入機能を保有したホールディングユニット230を中心に説明した。しかし、ホールディングユニット230は、気体吸入機能を有しないように提供されてもよいし、一例として、ホールディングユニット230は、目標物を把持して固定し、移動させるクランプ(clamp)またはグリッパ(gripper)形態で提供されてもよい。しかし、本実施例の電極組立体100は、多数の単位体101、102が連結された形態であることから、把持する方式のホールディングユニット230を用いる場合、電極組立体100に不必要なテンションを発生させることがある。また、クランプまたはグリッパ形態のホールディングユニット230が単位体101、102を把持し、既存の積層体190上に積層させる場合、既存の積層体190と単位体101、102との間にホールディングユニット230の一部が位置するので、ホールディングユニット230を除去する過程で電極110、120または分離膜130が損傷しうる。なお、本実施例のホールディングユニット230は、z軸方向に上昇または下降することによって、単位体101、102と付着し解除されるが、クランプまたはグリッパ形態のホールディングユニット230の場合、単位体101、102に向かってy軸方向に前進したり後進することによって単位体101、102を把持し、降ろすようになるので、操作がやや複雑で動作時間が増加する問題がある。
以下、本実施例の電極組立体のフォールディング方法に関して説明する。以下に説明されるフォールディング方法は、上述した電極組立体フォールディング装置200を用いた電極組立体のフォールディング方法である。したがって、電極組立体のフォールディング方法は、上述したフォールディング装置200に関する内容をすべて含むことから、重複する内容については詳しい説明を省略する。
また、以下、括弧内に表示されるS1000~S1500の数字は、図面に表示されたものではないが、各段階を区分しやすいように表示したものであることを予め明らかにする。
本発明の一実施例による電極組立体の製造方法S1000は、
ホールディングユニット230が供給ユニット210の供給した電極組立体100の第1単位体101をホールディングする段階S1100と、ホールディングユニット230がスタックユニット220に向かって第1単位体101を移送する段階S1200と、ホールディングユニット230が第1単位体101の隣接した第2単位体102と重なるようにスイング動作により電極組立体100をフォールディングする段階S1300と、スタックユニット220が下側に移動し、スタックユニット220に置かれた積層体190上にホールディングユニット230によって移送された第1単位体101が積層される段階S1400とを含むことができる。
ホールディングユニット230が供給ユニット210の供給した電極組立体100の第1単位体101をホールディングする段階S1100と、ホールディングユニット230がスタックユニット220に向かって第1単位体101を移送する段階S1200と、ホールディングユニット230が第1単位体101の隣接した第2単位体102と重なるようにスイング動作により電極組立体100をフォールディングする段階S1300と、スタックユニット220が下側に移動し、スタックユニット220に置かれた積層体190上にホールディングユニット230によって移送された第1単位体101が積層される段階S1400とを含むことができる。
前記S1100段階で、第1単位体101のホールディングは、ホールディングユニット230の気体吸入により行われる。例えば、S1100段階は、ホールディングユニット230が第1単位体101に向かって下降する段階S1110と、ホールディングユニット230の吸引機能が開始される段階S1120と、ホールディングユニット230の吸着ホール236を通して吸着ライン235に気体が流入する段階S1130と、ホールディングユニット230と第1単位体101とが付着する段階S1140とを含むことができる。
この時、ホールディングユニット230は、第2位置に位置することができる。
一方、ホールディングユニット230がホールディングした第1単位体101は、以後、積層体190として形成されるが、積層体190に第1単位体101が並んで積層されるためには、S1100段階でホールディングユニット230が常に第1単位体101の特定位置をホールディングすることが好ましい。したがって、本実施例では、第1単位体101とホールディングユニット230の位置を対応させるために検出ユニット240による位置情報取得段階をさらに含むことができる。ここで用いられる第2位置上に位置した検出ユニット240は、第2検出ユニット240bであってもよい。
例えば、検出ユニット240は、ホールディングユニット230が第1単位体101をホールディングする前に、第1単位体101とホールディングユニット230の位置が対応するように第1単位体101とホールディングユニット230の位置を検出することができる。
この場合、前記S1100段階は、検出ユニット240が第1単位体101またはホールディングユニット230の位置情報を検出する段階と、検出ユニット240による位置情報に基づいて、第1単位体101とホールディングユニット230の位置が対応するようにホールディングユニット230の位置が調整される段階とを含むこともできる。また、ホールディングユニット230の位置が調整される段階の前に、第1単位体101とホールディングユニット230の位置情報が比較される段階をさらに含むこともできる。
上述した段階は、ホールディングユニット230が第1単位体101に向かって下降する段階S1110、またはホールディングユニット230の吸引機能が開始される段階S1120の前に行われる。
他方、第1単位体101の走行特性上、ホールディングユニット230が常に第1単位体101の特定位置をホールディングすることは難しいことがある。したがって、ホールディングユニット230が第1単位体101をホールディングした後に、ホールディングされた第1単位体101とホールディングユニット230との間の相対的な位置情報を把握し、これに基づいてスタックユニット220を変位させることが並んだ積層体190を形成するのに好ましい。例えば、検出ユニット240は、ホールディングユニット230が第1単位体101をホールディングした後に、第1単位体101またはホールディングユニット230の位置を検出することができる。ここで、検出ユニット240は、第1単位体101とホールディングユニット230との間の相対的な位置を検出することができる。検出ユニット240は、ホールディングユニット230の位置により第1単位体101の位置を把握することができる。検出ユニット240は、ホールディングユニット230が第1単位体101をピッキング(picking)した位置値を算出し、これに基づいて第1単位体101の位置値を検出することができる。例えば、検出ユニット240は、ホールディングユニット230が第1単位体101の中央と結合したか、周縁と結合したかを確認することによって、第1単位体101の位置情報を把握することができる。
この場合、本実施例の電極組立体のフォールディング方法S1000は、前記S1100段階の後に、検出ユニット240がホールディングユニット230またはホールディングされた第1単位体101の位置情報を検出する段階をさらに含むことができる。また、前記段階の後に、検出ユニット240が検出された位置情報をスタックユニット220に伝達する段階をさらに含むことができる。
前記段階は、S1100段階の直後に必ずしも進行すべきではないが、検出ユニット240によって位置情報が検出できる範囲内で行われなければならない。
また、本実施例の電極組立体のフォールディング方法S1000は、ホールディングユニット230のホールディング前に、第1単位体101とホールディングユニット230とを対応させるために検出ユニット240を用いる段階、またはホールディングユニット230のホールディング後に、ホールディングされた第1単位体101の位置情報を取得するために検出ユニット240を用いる段階をすべて含むこともでき、これらの1つだけを含むこともできる。
前記S1200段階で、ホールディングユニット230は、第2位置から第1位置に移動することができる。ホールディングユニット230は、スタックユニット220に向かって第1単位体101を第2位置から第1位置に移送することができる。ここで、ホールディングユニット230の吸引機能は、開示された状態であってもよいし、ホールディングユニット230の下面と第1単位体101の上面とは、相互付着した状態であってもよい。
前記S1300段階で、ホールディングユニット230は、スイング動作により電極組立体100をフォールディングすることができる。ホールディングユニット230は、スイング動作により第1単位体101が隣接した第2単位体102と重なるように電極組立体100をフォールディングすることができる。ホールディングユニット230は、第1単位体101の下面と、第1単位体101に隣接した第2単位体102の下面とが対応し、第2単位体102の上面と、既存の積層体190の上面とが対応するようにできる。ホールディングユニット230は、xy平面に対してy軸を基準として反時計方向に回転することによって第1単位体101を持ち上げることができる。ホールディングユニット230は、xy平面に対してy軸を基準として時計方向に回転することによって第1単位体101を降ろすことができる。ホールディングユニット230のスイング動作により、第1単位体101の移送方向(x軸方向)上にあった第2単位体102と移送された第1単位体101との間は一側p1にフォールディングされ、第2単位体102と既存の積層体190との間は他側p2にフォールディングされることによって、電極組立体100がジグザグ状にフォールディングされる。
前記S1300段階は、S1200段階と同時に行われる。言い換えれば、ホールディングユニット230は、スイング動作を行いながら第1単位体101を第2位置から第1位置に移送することができる。
前記S1400段階で、ホールディングユニット230は、第1単位体101をスタックユニット220上に積層できる。ホールディングユニット230が第1単位体101をフォールディングし、スタックユニット220上に積層することによって、スタックユニット220は下側に移動することができる。ここで、下側とは、供給ユニット210から伝達される電極組立体100の一面を基準として下を意味するものであってもよい。スタックユニット220には、既に形成された既存の積層体190が位置することができる。スタックユニット220は、移送された第1単位体101によって上昇した高さだけ下降することができ、既存の積層体190の上面が下側に移動すると、上昇した積層体190の最上段の位置が、第1単位体101が積層される前の本来の位置に合わせられる。
この時、第1単位体101が既存の積層体190上に並んで積層されるようにするために、検出ユニット240によって取得された位置情報が用いられる。スタックユニット220は、検出ユニット240によって取得された位置情報に基づいて位置を調整することができ、第1単位体101が既存の積層体190上に並んで積層されるようにすることができる。このように、スタックユニット220は、z軸上の上昇および下降移動だけでなく、検出ユニット240によって取得された(x、y、θ)値に基づいてx軸またはy軸に移動することができ、xy平面上で回転することもできる。
この場合、本実施例の電極組立体の積層方法S1000は、検出ユニット240から受信した位置情報を用いてスタックユニット220の位置が調整される段階S1390を含むことができる。また、スタックユニット220の位置が調整される段階の前に、第1単位体101とスタックユニット220の位置情報が比較される段階を含むこともできる。
ここで、上述したS1390段階は、前記S1400段階の前に、つまり、スタックユニット220が下側に移動する前に行われてもよく、前記S1400段階と同時に、つまり、スタックユニット220が下側に移動する間に行われてもよい。
ここで、検出ユニット240から受信した位置情報は、第2検出ユニット240bによって検出された位置情報を含むことができる。
具体的には、第2検出ユニット240bは、第2位置でホールディングユニット230のホールディング後に、ホールディングされた第1単位体101の位置情報を検出することができ、これをスタックユニット220に伝達することができる。スタックユニット220は、第1単位体101の位置情報に基づいてスタックユニット220の位置を調整することができる。
したがって、上述のように、S1390段階の前に、第2検出ユニット240bがホールディングユニット230またはホールディングされた第1単位体101の位置情報を検出する段階と、第2検出ユニット240が検出された位置情報をスタックユニット220に伝達する段階とが行われる。
なおここで、検出ユニット240から受信した位置情報は、第1検出ユニット240aによって検出された位置情報を含むこともできる。
また、第1検出ユニット240aは、第1位置から移動した第1単位体101が積層される前、現在のスタックユニット220の位置または第1単位体101の位置を検出することができ、これをスタックユニット220に伝達することができる。スタックユニット220は、このような位置情報に基づいてスタックユニット220の位置を調整することができる。
したがって、前記S1390段階の前に、第1検出ユニット240aが第1単位体101またはスタックユニット220の位置情報を検出する段階と、第1検出ユニット240aが検出された位置情報をスタックユニット220に伝達する段階とが行われる。
また、前記S1400段階で、移送された第1単位体101は、スタックユニット220上に載置される。第1単位体101は、スタックユニット220の既存の積層体190上に積層される。これによって、既存の積層体190の上面上には、第1単位体101の移送方向(x軸方向)上の遠位にあった第2単位体102および移送された第1単位体101が積層される。
一方、検出ユニット240、具体的には、第1検出ユニット240aは、積層された第1単位体101が既存の積層体190と並んで積層されたかを確認するのに用いられる。もし、第1単位体101が並んで積層されない場合、当該積層体190は、不良と判定されて工程外部に排出される。
したがって、本実施例の電極組立体のフォールディング方法S1000は、S1400段階の後に、検出ユニット240が第1単位体101と既存の積層体190とが対応するかを確認する段階S1500をさらに含むことができる。ここで、前記段階は、第1検出ユニット240aによって行われる。
したがって、検出ユニット240が第1単位体101が既存の積層体190と対応するかを確認する段階S1500は、第1検出ユニット240aが積層された第1単位体101、積層体190またはスタックユニット220の位置を検出する段階と、第1単位体101および積層体190の位置情報を比較する段階と、第1単位体101が既存の積層体190と対応していなければ、不良と判定する段階とで具体化される。
前記段階の後に、ホールディングユニット230は上昇して、次の動作を待機したり、第1単位体101を移送するために移送方向と反対に移動することができる。また、前記段階が第1ホールディングユニット230aによって行われた場合、前記段階の後に、第2ホールディングユニット230bによるS1100段階が再び行われる。
前記段階が繰り返されることによって、スタックユニット220上に第1単位体101および第2単位体102が持続的に積層され、積層体190の積層高さは増加することができる。前記段階により形成された積層体190は、水平方向のジグザグ積層方式で積層されることによって速やかに正確に積層可能である。また、前記段階により形成された積層体190は、電極の移動が吸入方式を用いた吸引機器によって行われることによって、その損傷が最小化されたものである。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
110:第1電極
120:第2電極
130:分離膜
190:積層体
200:電極組立体フォールディング装置
210:供給ユニット
220:スタックユニット
230:ホールディングユニット
232:移動部
234:吸着部
235:吸着ライン
236:吸着ホール
237:ブロック
238:ブロック連結ホール
239:ブロック吸着ホール
240:検出ユニット
120:第2電極
130:分離膜
190:積層体
200:電極組立体フォールディング装置
210:供給ユニット
220:スタックユニット
230:ホールディングユニット
232:移動部
234:吸着部
235:吸着ライン
236:吸着ホール
237:ブロック
238:ブロック連結ホール
239:ブロック吸着ホール
240:検出ユニット
Claims (20)
- 電極組立体をジグザグ状にフォールディングする装置において、
2つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第2電極と、前記2つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第1電極とを含むことによって、前記第1電極が上面に位置した第1単位体と、前記第1電極が下面に位置した第2単位体とが交互に連結された前記電極組立体を供給する供給ユニットと、
前記供給ユニットから供給される第1単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングするホールディングユニットと、
前記ホールディングユニットによって移送される第1単位体が積層されるスタックユニットとを含む電極組立体フォールディング装置。 - 前記ホールディングユニットは、前記移送される第1単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第1単位体をホールディングする位置に下降する、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記スイング動作は、前記ホールディングユニットが一方向に回転して、前記第1単位体の両端部のうち前記スタックユニットに向かう一端部が上昇しながら前記スタックユニット側に移動した後、前記ホールディングユニットが前記一方向と反対方向に回転して、前記第1単位体の両端部のうち他端部が下降しながら前記スタックユニット側に移動するものである、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記ホールディングユニットは、第1位置と第2位置との間で前記スイング動作により前記供給ユニットから前記スタックユニット側に移動し、
前記第1位置は、前記第1単位体が前記スタックユニットに積層される位置であり、
前記第2位置は、前記ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される前記第1単位体をホールディングする位置である、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。 - 前記供給ユニットが左側に位置し、前記スタックユニットが右側に位置する場合に、前記一方向は、反時計方向であり、前記一方向と反対方向は、時計方向である、請求項3に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記供給ユニットが右側に位置し、前記スタックユニットが左側に位置する場合に、前記一方向は、時計方向であり、前記一方向と反対方向は、反時計方向である、請求項3に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記ホールディングユニットは、k番目の第1単位体を移送する第1ホールディングユニットと、k+1番目の第1単位体を移送する第2ホールディングユニットとを含み、
前記k番目の第1単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第2ホールディングユニットが前記k+1番目の第1単位体をホールディングし、
kは、自然数である、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。 - 前記ホールディングユニットは、前記第1単位体の前記第1電極の上面に付着する、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記ホールディングユニットは、気体吸入方式を用いた吸引機器である、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記ホールディングユニットは、管形状の吸着ラインを含み、前記吸着ラインには複数の吸着ホールが備えられた、請求項9に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記複数の吸着ホールは、前記電極組立体の幅方向上延びる方向に配置される、請求項10に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記第1単位体または前記第2単位体が前記スタックユニットに積層されることによって、前記スタックユニットは、前記積層される第1単位体または第2単位体の高さだけ次第に下降する、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記第1単位体の位置を検出するための検出ユニットを含む、請求項1に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記検出ユニットによって検出された第1単位体の位置情報に基づいて、前記スタックユニットおよび前記第1単位体の少なくとも1つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記スタックユニットと前記第1単位体とが互いに整列される、請求項13に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記検出ユニットによって検出された第1単位体の位置情報に基づいて、前記ホールディングユニットおよび前記第1単位体の少なくとも1つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記ホールディングユニットと前記第1単位体とが互いに整列される、請求項13に記載の電極組立体フォールディング装置。
- 前記検出ユニットは、第1検出ユニットおよび第2検出ユニットを含み、
前記第1検出ユニットは、第1位置上に位置し、
前記第2検出ユニットは、第2位置上に位置し、
前記第1位置は、前記第1単位体が前記スタックユニットで積層される位置であり、
前記第2位置は、前記ホールディングユニットが前記第1単位体をホールディングする位置である、請求項13に記載の電極組立体フォールディング装置。 - 電極組立体をジグザグ状にフォールディングする方法において、
2つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第2電極と、前記2つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第1電極とを含むことによって、前記第1電極が上面に位置した第1単位体と、前記第1電極が下面に位置した第2単位体とが連続的に連結された前記電極組立体を供給ユニットが供給する段階と、
ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される第1単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングする段階と、
スタックユニット上に前記ホールディングユニットによって移送された第1単位体が積層される段階とを含み、
前記ホールディングユニットは、前記移送された第1単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第1単位体をホールディングする位置に下降する、電極組立体のフォールディング方法。 - 前記ホールディングユニットは、k番目の第1単位体を移送する第1ホールディングユニットと、k+1番目の第1単位体を移送する第2ホールディングユニットとを含み、
前記k番目の第1単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第2ホールディングユニットが前記k+1番目の第1単位体をホールディングし、
kは、自然数である、請求項17に記載の電極組立体のフォールディング方法。 - 前記移送される第1単位体が既存の積層体上に積層されるように、前記スタックユニットは下側に移動する、請求項17に記載の電極組立体のフォールディング方法。
- 前記第1単位体が積層される段階の前に、
検出ユニットが前記第1単位体の位置情報を検出する段階と、
前記検出ユニットによる前記第1単位体の位置情報に基づいて前記スタックユニットまたは前記ホールディングユニットの位置が調整される段階とをさらに含む、請求項17に記載の電極組立体のフォールディング方法。
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