KR101040704B1 - Stack manufacturing device for secondary cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지용 스택 제작장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 음극과 양극의 전극을 분리막에 부착하여 스택을 형성함에 있어서 분리막에 정전기가 형성되도록 하고 이를 이용하여 전극을 부착한 후 분리막을 순차적으로 적층시켜 스택을 제작함으로써 스택의 제작에 소요되는 시간을 현저하게 단축시킬 수 있는 이차전지용 스택 제작장치 및 이를 이용한 스택 제작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a stack manufacturing apparatus for a secondary battery, and more particularly, to form a stack by attaching the electrodes of the negative electrode and the positive electrode to the separator, so that the static electricity is formed in the separator, and after attaching the electrode by using them, the separator is sequentially The present invention relates to a stack manufacturing apparatus for a secondary battery and a stack manufacturing method using the same, which can significantly reduce the time required for fabricating a stack by stacking the stack.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing. Many researches have been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage among such secondary batteries. .
이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.According to the shape of the battery case, secondary batteries are classified into cylindrical batteries and rectangular batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet. .
또한, 전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.In addition, the electrode assembly embedded in the battery case is a power generator capable of charging and discharging composed of a laminated structure of the anode / separator / cathode, a jelly-roll type wound through a separator between the long sheet-type anode and cathode coated with the active material And a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are classified into a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked in a state where a separator is interposed therebetween.
도 1은 종래의 이차전지용 스택 제작장치의 구조를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing the structure of a conventional stack manufacturing apparatus for a secondary battery.
도면에 도시한 바와 같이, 종래의 이차전지용 스택 제작장치는, 왕복 직선운동하여 분리막이 적층되도록 함으로써 스택을 형성하는 분리막 적층부(10)와, 분리막 적층부(10)의 양측면에 각각 배치되어 분리막(1)에 순차적으로 양극(2)과 음극(3)을 안착시키는 전극 안착부(20)와, 분리막 적층부(10) 측으로 분리막(1)을 공급할 수 있도록 분리막이 권취된 분리막 공급부(30)로 구성되어 있다. As shown in the drawings, the conventional stack fabrication apparatus for secondary batteries includes a
분리막 적층부(10)는 분리막 공급부(30)에서 공급되는 분리막(1)의 일면이 안착되는 소정의 높이를 갖는 안착판(11)과, 안착판(11)이 직선 왕복운동하는 경로를 가이드하는 가이드레일(12)로 이루어진다. The
가이드레일(12)의 우측과 좌측에는 전극 안착부(20)가 각각 구비되는데 전극 안착부(20) 중 어느 하나는 양극(2)을 분리막(1)에 안착시키며, 다른 하나는 음극(3)을 분리막(1)에 안착시키게 된다. The right and left sides of the
전극 안착부(20)는 분리막(1) 측으로 전극을 공급할 수 있도록 전극이 순차적으로 적층된 전극공급부재(21)와, 전극공급부재(21)에 적층된 전극을 하나씩 순차적으로 흡착하여 분리막(1) 측으로 이송시키는 진공흡착판(22)과, 진공흡착판(22)을 분리막(1) 측으로 이송시키는 경로를 가이드하는 가이드레일(23)로 이루어진다. The
진공흡착판(22)은 전극공급부재(21)에서 전극(2, 3)을 흡착하여 안착판(11)에 안착된 분리막(1) 측으로 전극(2, 3)을 이송시킬 수 있도록 상하이동 가능하게 가이드레일(23)에 구비되어 있다. The
분리막 공급부(30)는 분리막(1)이 권취되며 회전 가능하게 구비되는 원통 형상의 롤부재(31)와, 롤부재(31)에 권취된 분리막(1)을 롤부재(31)로부터 해권시킬 수 있도록 분리막(1)이 그 사이에 삽입된 상태에서 상호 맞물리어 회전 구동하는 한쌍의 롤러(32)로 이루어진다. The
이러한 구성에 의한 종래의 이차전지용 스택 제작장치가 동작하는 방법은 다음과 같다. The method of operating a conventional stack production apparatus for a secondary battery by such a configuration is as follows.
우선, 분리막(1)의 일단부가 안착판(11)에 안착된 상태에서 가이드레일(12)을 기준으로 좌측에 위치한 진공흡착판(22)을 이용하여 양극(2)을 흡착하여 분리막(1)의 상면에 안착시키면 안착판(11)이 가이드레일(12)을 따라 전진함과 동시에 롤부재(31)에 권취된 분리막(1)이 해권되어 양극(2)의 상면을 덮게 된다. First, in a state where one end of the separation membrane 1 is seated on the
그 상태에서 다시 가이드레일(12)을 기준으로 우측에 위치한 진공흡착판(22)을 이용하여 음극(3)을 흡착하여 분리막(1)의 상면에 안착시키면 안착판(11)이 가이드레일(12)을 따라 후진함과 동시에 롤부재(31)에 권취된 분리막(1)이 해권되어 음극(3)의 상면을 덮게 된다. In this state, the
이러한 과정을 반복하여 원하는 두께를 갖는 스택을 제작하게 되며, 제작이 완료된 스택은 다른 장소로 이송되며, 다시 새로운 스택을 제작하기 위하여 분리막(1)의 일단부가 안착판(11)에 안착되어 상술한 과정을 다시 반복하면서 새로운 스택이 제작된다. By repeating this process to produce a stack having a desired thickness, the completed stack is transferred to another place, and one end of the separator 1 is seated on the
그런데, 이러한 종래의 이차전지용 스택 제작장치는, 분리막(1)에 양극(2)을 안착시킨 후 분리막(1)으로 그 상면을 덮고, 다시 음극(3)을 그 상면에 안착시켜 분리막(1)으로 덮는 작업을 반복적으로 수행하여 스택을 제조하므로 스택 제조에 장시간이 소요된다는 문제점이 있다. By the way, in the conventional stack fabrication apparatus for secondary batteries, the
또한, 스택 제작장치의 구성이 복잡하므로 장치 자체를 구현하는데 많은 비용과 시간이 요소된다는 문제점이 있다. In addition, since the configuration of the stack fabrication apparatus is complicated, there is a problem in that a lot of cost and time are required to implement the apparatus itself.
상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 음극과 양극의 전극을 분리막에 부착하여 스택을 형성함에 있어서 분리막에 정전기가 형성되도록 하고 이를 이용하여 전극을 부착한 후 분리막을 순차적으로 적층시켜 스택을 제작함으로써 스택의 제작에 소요되는 시간을 현저하게 단축시킬 수 있는 이차전지용 스택 제작장치를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above point, to form a stack by attaching the electrode of the negative electrode and the positive electrode to the separator so that the static electricity is formed in the separator and by using this to attach the electrode sequentially stacked membrane It is to provide a stack manufacturing apparatus for a secondary battery that can significantly reduce the time required to manufacture a stack by manufacturing a stack.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 이차전지용 스택 제작장치는, 외주면에 분리막이 권취된 원통 형상의 롤부재와, 상기 롤부재에 권취된 분리막이 일정 길이로 공급되도록 회전 가능하게 설치되는 다수의 롤러로 이루어지는 분리막 공급부와; 상기 분리막 공급부의 후단에 상기 분리막과 소정거리 이격되게 설치되어 상기 분리막의 표면에 정전기가 대전되도록 하는 정전기 대전부와; 상기 분리막 측으로 공급되는 양극판과 음극판이 적층되어 공급되는 상기 양극판과 음극판의 공급 위치를 제어하는 전극공급부와; 상기 분리막의 상면과 하면에 각각 양극판과 음극판이 정전기에 의하여 부착되도록 상기 전극공급부에 적층된 상기 양극판과 음극판을 각각 상기 분리막의 상면과 하면 측으로 흡착하여 이송시키는 전극이송부와; 상기 분리막의 일단부를 집어 상기 분리막에 부착된 상기 양극판과 음극판이 상호 교번적으로 적층되도록 상기 분리막을 권취시키는 분리막 권취부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. The secondary battery stack manufacturing apparatus for achieving the object of the present invention as described above, a plurality of rotatably installed so that the cylindrical roll member wound on the outer peripheral surface and the separator wound on the roll member is supplied to a predetermined length. Separation membrane supply portion consisting of a roller; An electrostatic charging unit installed at a rear end of the separator supply unit to be spaced apart from the separator by a predetermined distance so that static electricity is charged on the surface of the separator; An electrode supply part controlling a supply position of the positive electrode plate and the negative electrode plate which are laminated and supplied with the positive electrode plate and the negative electrode plate supplied to the separator; An electrode transfer part for adsorbing and transporting the positive electrode plate and the negative electrode plate laminated on the electrode supply unit to the upper and lower surfaces of the separator so as to attach the positive electrode plate and the negative electrode plate to the upper and lower surfaces of the separator, respectively; And a separator winding unit for winding one of the separators by picking one end of the separator and alternately stacking the positive electrode plate and the negative electrode plate attached to the separator.
여기서, 상기 정전기 대전부는 상기 분리막과의 거리를 조절할 수 있도록 이동 가능하게 구비되며, 상기 분리막의 손상을 방지하도록 상기 정전기 대전부의 하측에는 부도체로 형성된 별도의 정전기 완충롤러가 구비된 것을 특징으로 한다. Here, the electrostatic charging unit is provided to be movable to adjust the distance to the separator, characterized in that a separate electrostatic buffer roller formed of a non-conductor is provided on the lower side of the electrostatic charging unit to prevent damage to the separator.
그리고, 상기 전극공급부는 상기 양극판과 음극판이 순차적으로 적층되는 사각 형상의 안착판과, 상기 안착판의 네 모서리 부분에 상기 안착판의 높이 방향을 따라 소정의 길이를 갖도록 구비되어 상기 양극판과 음극판의 이동을 안내하는 가이드바와, 상기 안착판의 높낮이를 조절할 수 있도록 이동 가능하게 구비되며 그 일단부가 상기 안착판의 저부면과 고정 결합되는 이동바를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the electrode supply unit is provided to have a predetermined length along the height direction of the seating plate and the seating plate of the rectangular shape in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are sequentially stacked, and the seating plate of the positive electrode plate and the negative electrode plate A guide bar for guiding the movement and the movable bar is provided to be movable to adjust the height of the seating plate, and one end thereof is configured to include a moving bar fixedly coupled to the bottom surface of the seating plate.
또한, 상기 전극공급부는 상기 가이드바와 소정 거리 이격된 위치에 상기 안착판에 안착된 상기 양극판과 음극판의 높이를 감지할 수 있는 복수의 센서가 부착된 높이감지바가 더 포함된 것을 특징으로 한다. The electrode supply unit may further include a height sensing bar having a plurality of sensors attached to the guide bar to detect heights of the positive and negative plates seated on the seating plate at positions spaced apart from the guide bar by a predetermined distance.
아울러, 상기 전극이송부는 지면에서 일정한 높이를 갖도록 설치되는 지지부재와, 상기 지지부재의 높이 방향을 따라 이동가능하게 지지부재에 설치되며 상기 지면과 나란한 방향으로 일정한 길이를 갖도록 형성되는 가이드바와, 상기 가이드바에 그 길이 방향을 따라 왕복 이동가능하게 설치되며 그 판면에 상기 전극이 흡착되도록 하는 흡착 플레이트로 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the electrode transfer portion is a support member which is installed to have a constant height from the ground, the guide bar is installed on the support member to be movable along the height direction of the support member and formed to have a constant length in parallel with the ground; The guide bar is installed so as to be reciprocated along its longitudinal direction and is characterized by consisting of a suction plate for adsorbing the electrode on the plate surface.
그리고, 상기 분리막 권취부는 지면에서 일정한 높이를 갖도록 설치되는 지지부재와, 상기 지지부재의 전면에 고정 결합되며 소정 길이 연장 형성된 연장부재와, 상기 연장부재의 단부에 회전가능하게 설치되며 상기 분리막을 집을 수 있는 복수의 핑거가 구비된 회전판으로 구성된 것을 특징으로 한다. The separator winding unit may include a support member installed to have a predetermined height on the ground, an extension member fixedly coupled to the front surface of the support member and extending a predetermined length, and rotatably installed at an end of the extension member. It is characterized by consisting of a rotating plate provided with a plurality of fingers.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 이용하여 스택을 제작하는 방법은, 권취된 분리막을 해권하면서 상기 정전기 대전부를 이용하여 상기 분리막을 대전시키는 제1단계와; 상기 정전기 대전부에 의하여 대전된 상기 분리막의 상면과 하면에 상기 양극판과 음극판을 각각 교번적으로 부착시키는 제2단계와; 상기 양극판과 음극판이 부착된 분리막을 권취시키는 제3단계를 포함하여 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a stack using a stack manufacturing apparatus for a secondary battery includes: a first step of charging the separator using the electrostatic charging unit while unwinding a wound separator; A second step of alternately attaching the positive electrode plate and the negative electrode plate to the upper and lower surfaces of the separator charged by the electrostatic charging unit; And a third step of winding the separator to which the positive electrode plate and the negative electrode plate are attached.
여기서, 상기 제1단계와 제2단계 사이에는 상기 분리막의 손상을 방지할 수 있도록 상기 분리막의 하면을 상기 정전기 완충롤러가 접촉시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다. The electrostatic buffering roller may further include contacting the lower surface of the separator to prevent damage of the separator between the first and second steps.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 이차전지용 스택 제작장치는 음극과 양극의 전극을 분리막에 부착하여 스택을 형성함에 있어서 분리막에 정전기가 형성되도록 하고 이를 이용하여 전극을 부착한 후 분리막을 순차적으로 적층시켜 스택을 제작함으로써 스택의 제작에 소요되는 시간을 현저하게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the secondary battery stack manufacturing apparatus according to the present invention attaches the electrodes of the negative electrode and the positive electrode to the separator to form a static electricity in the separator, and attaches the electrodes using the same, and sequentially laminates the separator. By manufacturing the stack, the time required for manufacturing the stack can be significantly shortened.
도 1은 종래의 이차전지용 스택 제작장치의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 측면에서 바라본 구조를 도시한 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 내려다본 구보를 도시한 평면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 전극이송부의 구조를 도시한 측면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 전극공급부의 구조를 도시한 측면도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 분리막 권취부의 구조를 도시한 평면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 이용하여 스택을 제작하는 방법을 순차적으로 기재한 제작흐름도이다. 1 is a perspective view showing the structure of a conventional stack manufacturing apparatus for a secondary battery,
Figure 2 is a perspective view schematically showing the structure of a stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is a side view showing a structure viewed from the side of the stack manufacturing apparatus for secondary warfare according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a plan view showing a canter looking down the stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention,
5 is a side view illustrating a structure of an electrode transport unit of a stack manufacturing apparatus for secondary batteries according to an embodiment of the present invention;
6 is a side view illustrating a structure of an electrode supply unit of a stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view illustrating a structure of a separator winding unit of a stack manufacturing apparatus for secondary batteries according to an embodiment of the present invention;
8 is a manufacturing flow chart sequentially describing a method of manufacturing a stack using a stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 측면에서 바라본 구조를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 내려다본 구보를 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 전극이송부의 구조를 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 전극공급부의 구조를 도시한 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치의 분리막 권취부의 구조를 도시한 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 이용하여 스택을 제작하는 방법을 순차적으로 기재한 제작흐름도이다. Figure 2 is a perspective view schematically showing the structure of a secondary battery stack manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 shows a structure viewed from the side of the secondary battery stack manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is a plan view showing a cantilever overlooking a stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an electrode transport unit of the stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention. Figure 6 is a side view showing the structure, Figure 6 is a side view showing the structure of the electrode supply unit of the secondary battery stack manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a secondary battery stack manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention 8 is a plan view illustrating a structure of a membrane winding unit of FIG. 8 and sequentially illustrates a method of manufacturing a stack using a stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention. A jaehan production flow chart.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치는, 외주면에 분리막(1)이 권취된 원통 형상의 롤부재(110)와, 롤부재(110)에 권취된 분리막(1)이 일정 길이로 공급되도록 회전 가능하게 설치되는 다수의 롤러(120)로 이루어지는 분리막 공급부(100)와, 분리막 공급부(100)의 후단에 분리막(1)과 소정거리 이격되게 설치되어 분리막(1)의 표면에 정전기가 대전되도록 하는 정전기 대전부(200)와, 분리막(1) 측으로 공급되는 양극판(2)과 음극판(3)이 적층되어 공급되는 양극판(2)과 음극판(3)의 공급 위치를 제어하는 전극공급부(300)와, 분리막(1)의 상면과 하면에 각각 양극판(2)과 음극판(3)이 정전기에 의하여 부착되도록 전극공급부(300)에 적층된 양극판(2)과 음극판(3)을 각각 분리막(1)의 상면과 하면 측으로 흡착하여 이송시키는 전극이송부(400)와, 분리막(1)의 일단부를 집어 분리막(1)에 부착된 양극판(2)과 음극판(3)이 상호 교번적으로 적층되도록 분리막(1)을 권취시키는 분리막 권취부(500)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in these drawings, the secondary battery stack manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, the
분리막 공급부(100)는 스택의 양극판(2)과 음극판(3) 사이에 삽입되어 극을 분리하는 분리막(1)이 권취되어 있는 롤부재(110)와, 롤부재(110)에 권취된 분리막(1)을 해권시키도록 다수로 구비되는 롤러(120)로 이루어진다. The
롤러(120)는 다수개가 다양한 형태로 배치되어 분리막(1)이 경유하도록 하여 분리막(1)이 롤부재(110)에서 해권되면서 지나치게 팽팽해지거나 혹은 느슨해지는 형상을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. A plurality of
정전기 대전부(200)는 상기 분리막(1)과의 거리를 조절할 수 있도록 이동 가능하게 구비되며, 상기 분리막(1)의 손상을 방지하도록 정전기 대전부(200)의 하측에는 부도체로 형성된 별도의 정전기 완충롤러(210)가 구비되어 있다. The
정전기 완충롤러(210)는 정전기 대전부(200)의 용량이 클 경우에는 눈에 보이지 않는 미세한 전자의 이동으로 분리막(1)이 손상될 가능성이 있으므로 분리막(1)의 손상을 방지하기 위하여 분리막(1)과 극이 형성되는 전극 사이에 정전기 완충 역할을 하는 부도체이다. When the
별도의 정전기 완충롤러(210)를 설치하지 않고 분리막(1)을 보호하기 위해서는 정전기 대전부(200)와 분리막(1) 사이의 이격 거리를 멀게 하면 되지만, 이러한 경우에는 정전기의 용량이 줄어들어 양극판(2)과 음극판(3)의 흡착이 정확하게 이루어지지 않게 되므로 이를 방지하기 위해서는 별도의 정전기 완충롤러(210)를 설치하는 것이 효과적이다. In order to protect the separator 1 without installing a separate
전극공급부(300)는 양극판(2)과 음극판(3)이 순차적으로 적층되는 사각 형상의 안착판(310)과, 상기 안착판(310)의 네 모서리 부분에 상기 안착판(310)의 높이 방향을 따라 소정의 길이를 갖도록 구비되어 양극판(2)과 음극판(3)의 이동을 안내하는 가이드바(320)와, 안착판(310)의 높낮이를 조절할 수 있도록 이동 가능하게 구비되며 그 일단부가 안착판(310)의 저부면과 고정 결합되는 이동바(330)로 구성되어 있다. The
안착판(310)은 사각 형상을 갖는 판상의 부재로서 그 상면에는 양극판(2)이나 혹은 음극판(3)이 순차적으로 적층되며, 가이드바(320)는 안착판(310)의 네 모서리 부분에 그 높이 방향을 따라 소정의 길이로 연장되는 'ㄱ' 이나 혹은 'ㄴ' 형상의 바(bar)로 양극판(2)과 음극판(3)의 네 모서리와 접촉되어 안착판(310)이 상 방 혹은 하방으로 이동시에 적층된 양극판(2)과 음극판(3)이 흐트러지지 않도록 하는 역할을 한다. The
이동바(330)의 일단부는 안착판(310)의 저부면과 고정되어 안착판(310)을 상방 혹은 하방으로 이동시킬 수 있도록 모터에 연결되어 상하 직선 왕복운동 할 수 있도록 설치되어 있다. One end of the moving
가이드바(320)와 소정 거리 이격된 위치에 안착판(310)에 안착된 양극판(2)과 음극판(3)의 높이를 감지할 수 있는 복수의 센서(341)가 부착된 높이감지바(340)가 더 설치되어 있다.
높이감지바(340)는 센서(341)를 이용하여 양극판(2)과 음극판(3)의 적층 높이를 감지함으로써 양극판(2) 혹은 음극판(3)이 이송되어 적층된 개수가 줄어들더라도 최상층의 높이를 일정하게 유지하여 전극이송부(400)에서 정확하게 양극판(2)과 음극판(3)을 흡착할 수 있도록 한다. The
전극이송부(400)는 지면에서 일정한 높이를 갖도록 설치되는 지지부재(410)와, 지지부재(410)의 높이 방향을 따라 이동가능하게 지지부재(410)에 설치되며 상기 지면과 나란한 방향으로 일정한 길이를 갖도록 형성되는 가이드바(420)와, 가이드바(420)에 그 길이 방향을 따라 왕복 이동가능하게 설치되며 그 판면에 양극판(2)과 음극판(3)이 흡착되도록 하는 흡착 플레이트(430)로 구성되어 있다. The
지지부재(410)의 일측면에는 가이드바(420)의 일단부가 삽입되어 이동을 안내할 수 있도록 그 높이 방향을 따라 함몰 형성된 레일홈(미도시)이 구비되어 있으며 상기 레일홈에는 가이드바(420)의 일단부에 삽입되는 레일(미도시)이 형성되어 있다. One side of the
그리고, 가이드바(420)는 지면과 평행한 방향으로 일정 길이를 갖도록 형성되어 가이드바(420)에 이동 가능하게 설치되는 흡착 플레이트(430)가 지면과 평행한 방향으로 이동할 수 있도록 하여 양극판(2)이나 혹은 음극판(3)을 흡착한 후, 분리막(1)의 상면이나 혹은 하면에 부착할 수 있도록 한다. In addition, the
흡착 플레이트(430)는 그 내부를 순간적으로 진공으로 만들어 양극판(2)이나 혹은 음극판(3)을 합착 플레이트(430)의 저부면에 흡착한 후, 가이드바(420)와 흡착 플레이트(430)가 이동하여 양극판(2)이나 혹은 음극판(3)이 분리막(1)의 상면이나 혹은 하면에 접촉되면 진공 상태가 해제됨으로써 양극판(2) 및 음극판(3)이 분리막(1)에 부착되도록 한다. The
분리막 권취부(500)는 지면에서 일정한 높이를 갖도록 설치되는 지지부재(510)와, 지지부재(510)의 전면에 고정 결합되며 소정 길이 연장 형성된 연장부재(520)와, 연장부재(520)의 단부에 회전가능하게 설치되며 분리막(1)을 집을 수 있는 복수의 핑거(531)가 구비된 회전판(530)으로 구성되어 있다. The
지지부재(510)의 전면에 고정 결합되는 연장부재(520)의 길이는 적어도 연장부재(520)의 단부에 회전 가능하게 결합되는 회전판(530)의 대각선 길이의 절반보다는 길게 형성되어야 함은 물론이다. The length of the
회전판(530)은 상호 대향하는 방향으로 나란하게 연장부재(520)의 일측에 회전가능하게 결합되고 회전판(530)의 판면에는 회전의 중심을 포함하며 회전판(530)의 일측 변과 나란한 방향으로 두 개의 핑거(531)가 구비되되, 대향된 회전판(530)에 구비된 두 개의 핑거(531)와 나란하게 배치되어 분리막(1)의 단부를 지면과 평행하게 집을 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. Rotating
그리고, 양극판(2)이나 혹은 음극판(3)이 부착된 분리막(1)을 적층시에 양극판(2)과 음극판(3)이 교번적으로 적층시킬 수 있도록 180도씩 시계 방향과 반시계 방향으로 번갈아 가면서 그 회전 각도가 제어되어 회전하게 된다. When the separator 1 having the
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 스택 제작장치를 이용하여 스택을 제작하는 방법은, 우선 롤부재(110)에 권취된 분리막(1)을 해권하면서 정전기 대전부(200)를 이용하여 분리막(1)을 대전시키게 된다. Method of manufacturing a stack using the stack manufacturing apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention having such a configuration, first, the
그와 동시에, 분리막(1)이 분리막(1)의 하면과 접촉되어 있는 정전기 완충롤러(210)를 지나면서 대전된 정전기를 완충시켜 분리막(1)의 손상을 방지하는 과정을 거치게 된다. At the same time, the separator 1 passes through the
그리고, 정전기 대전부(200)에 의하여 대전된 분리막(1)의 상면과 하면으로 전극공급부(300)에 적층되어 있는 양극판(2) 및 음극판(3)을 전극이송부(400)를 이용하여 분리막(1) 측으로 이송시켜 각각 교번적으로 부착시킨다. In addition, the separator plate is laminated on the upper and lower surfaces of the separator 1 charged by the
여기서, 전극공급부(300)에 적층된 양극판(2) 및 음극판(3)의 높이는 높이조절바(340)에 구비된 센서(341)가 그 높이를 감지하고, 이동바(330)를 이동시킴으로써 항상 일정한 높이가 유지되어 전극이송부(400)에서 정확하게 양극판(2) 및 음극판(3)을 흡착하도록 한다. Here, the height of the
그 후, 양극판(2)과 음극판(3)이 부착된 분리막(1)의 단부는 분리막 권취부(500)의 핑거(531)에 의하여 고정되고, 핑거(531)가 구비된 회전판(530)이 시계방향과 반시계 방향으로 교번적으로 180도 회전하여 등간격을 유지하면서 순차적으로 적층되어 스택의 제작이 완성되므로, 스택 제작에 소요되는 시간을 현저하게 단축시킬 수 있으며, 분리막(1)을 적층시키는 방법이 종래에 비하여 간단하므로 스택 제작장치의 구성을 간결하게 할 수 있는 효과가 있다. Thereafter, the ends of the separator 1 to which the
이상, 본 발명의 이차전지용 스택 제작장치를 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아님은 물론이다. As described above, the stack fabrication apparatus for a secondary battery of the present invention has been described through a preferred embodiment, but this is only intended to help the understanding of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto.
본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. There is no saying.
1 : 분리막 2 : 양극판
3 : 음극판 100 : 분리막 공급부
110 : 롤부재 120 : 롤러
200 : 정전기 대전부 210 : 정전기 완충롤러
300 : 전극공급부 310 : 안착판
320 : 가이드바 330 : 이동바
340 : 높이감지바 341 : 센서
400 : 전극이송부 410 : 지지부재
420 : 가이드바 430 : 흡착 플레이트
500 : 분리막 권취부 510 : 지지부재
520 : 연장부재 530 : 회전판
531 : 핑거1: Separation membrane 2: Bipolar plate
3: negative electrode plate 100: separator supply unit
110: roll member 120: roller
200: electrostatic charging unit 210: electrostatic buffer roller
300: electrode supply unit 310: seating plate
320: guide bar 330: moving bar
340: height detection bar 341: sensor
400: electrode transfer part 410: support member
420: guide bar 430: adsorption plate
500: separator winding unit 510: support member
520: extending member 530: rotating plate
531: Finger
Claims (8)
상기 분리막 공급부(100)의 후단에 상기 분리막(1)과 이격되게 설치되어 상기 분리막(1)의 표면에 정전기가 대전되도록 하는 정전기 대전부(200)와;
상기 분리막(1) 측으로 공급되는 양극판(2)과 음극판(3)이 적층되어 공급되는 상기 양극판(2)과 음극판(3)의 공급 위치를 제어하는 전극공급부(300)와;
상기 분리막(1)의 상면과 하면에 각각 양극판(2)과 음극판(3)이 정전기에 의하여 부착되도록 상기 전극공급부(300)에 적층된 상기 양극판(2)과 음극판(3)을 각각 상기 분리막(1)의 상면과 하면 측으로 흡착하여 이송시키는 전극이송부(400)와;
상기 분리막(1)의 일단부를 집어 상기 분리막(1)에 부착된 상기 양극판(2)과 음극판(3)이 상호 교번적으로 적층되도록 상기 분리막(1)을 권취시키는 분리막 권취부(500);를 포함하되,
상기 분리막 권취부(500)는 지면에서 일정한 높이를 갖도록 설치되는 지지부재(510)와, 상기 지지부재(510)의 전면에 고정 결합되어 연장형성된 연장부재(520)와, 상기 연장부재(520)의 단부에 회전가능하게 설치되며 상기 분리막(1)을 집을 수 있는 복수의 핑거(531)가 구비된 회전판(530)으로 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 스택 제작장치. Cylindrical roll member 110 wound on the outer peripheral surface and a plurality of rollers 120 are rotatably installed so that the separator 1 wound on the roll member 110 is supplied to a predetermined length. Separation membrane supply unit 100 and made;
An electrostatic charging unit 200 installed at a rear end of the separator supply unit 100 so as to be spaced apart from the separator 1 so that static electricity is charged on a surface of the separator 1;
An electrode supply part 300 for controlling a supply position of the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 on which the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 supplied to the separator 1 are stacked;
The positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 laminated on the electrode supply unit 300 are attached to the upper and lower surfaces of the separator 1 so that the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 are attached to each other by the static electricity. An electrode transfer part 400 for absorbing and transferring the upper and lower surfaces of 1);
A separator winding unit 500 which winds up the separator 1 by picking one end of the separator 1 and alternately stacking the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 attached to the separator 1; Including,
The separator winding unit 500 includes a support member 510 installed to have a predetermined height from the ground, an extension member 520 fixedly coupled to the front surface of the support member 510, and the extension member 520. It is rotatably installed at the end of the secondary battery stack manufacturing apparatus, characterized in that consisting of a rotating plate 530 having a plurality of fingers (531) capable of picking up the separator (1).
상기 정전기 대전부(200)는 상기 분리막(1)과의 거리를 조절할 수 있도록 이동 가능하게 구비되며, 상기 분리막(1)의 손상을 방지하도록 상기 정전기 대전부(200)의 하측에는 부도체로 형성된 별도의 정전기 완충롤러(210)가 구비된 것을 특징으로 하는 이차전지용 스택 제작장치.The method of claim 1,
The electrostatic charging unit 200 is provided to be movable to adjust the distance to the separator 1, a separate portion formed as a non-conductor on the lower side of the electrostatic charging unit 200 to prevent damage to the separator (1) Electrostatic buffer roller 210 of the secondary battery stack manufacturing apparatus characterized in that it is provided.
상기 전극공급부(300)는 상기 양극판(2)과 음극판(3)이 순차적으로 적층되는 사각 형상의 안착판(310)과, 상기 안착판(310)의 네 모서리 부분에 상기 안착판(310)의 높이 방향을 따라 상기 양극판(2)과 음극판(3)의 이동을 안내하는 가이드바(320)와, 상기 안착판(310)의 높낮이를 조절할 수 있도록 이동 가능하게 구비되며 그 일단부가 상기 안착판(310)의 저부면과 고정 결합되는 이동바(330)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 스택 제작장치.The method of claim 2,
The electrode supply part 300 includes a rectangular mounting plate 310 in which the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 are sequentially stacked, and four seats of the mounting plate 310 of the mounting plate 310. A guide bar 320 for guiding the movement of the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 along the height direction, and the movable plate 310 is provided to be movable so as to adjust the height of the seating plate 310. Secondary battery stack manufacturing apparatus comprising a moving bar 330 fixedly coupled to the bottom surface of the 310.
상기 전극공급부(300)는 상기 안착판(310)에 안착된 상기 양극판(2)과 음극판(3)의 높이를 감지할 수 있는 복수의 센서(341)가 부착된 높이감지바(340)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 이차전지용 스택 제작장치.The method of claim 3,
The electrode supply part 300 further includes a height sensing bar 340 to which a plurality of sensors 341 which can sense the height of the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 seated on the seating plate 310 are further attached. Stack production apparatus for a secondary battery, characterized in that included.
상기 전극이송부(400)는 지면에서 일정한 높이를 갖도록 설치되는 지지부재(410)와, 상기 지지부재(410)의 높이 방향을 따라 이동가능하게 지지부재(410)에 설치되며 상기 지면과 나란한 방향으로 일정한 길이를 갖도록 형성되는 가이드바(420)와, 상기 가이드바(420)에 그 길이 방향을 따라 왕복 이동가능하게 설치되며 그 판면에 상기 양극판(2)과 음극판(3)이 흡착되도록 하는 흡착 플레이트(430)로 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 스택 제작장치.The method of claim 4, wherein
The electrode transfer part 400 is installed on the support member 410 installed to have a predetermined height on the ground and the support member 410 to be movable along the height direction of the support member 410 and is parallel to the ground. Guide bar 420 formed to have a predetermined length and the guide bar 420 is installed so as to reciprocate in the longitudinal direction, the adsorption to adsorb the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 on the plate surface Stacking device for a secondary battery, characterized in that consisting of a plate (430).
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