KR101896432B1 - Apparatus and Method for Manufacturing Electrode Assembly and Electrode Assembly manufactured by using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, (a) 스트립 형상을 갖도록 길게 연장된 분리막 스트립을 나선형으로 폴딩되도록 상기 분리막 스트립의 일측과 타측 사이에 마련된 코어부를 중심으로 , 상기 코어부를 최소 단위로 하여 나선층이 단계적으로 증가되는 분리막 나선체를 형성함과 함께, 상기 분리막 나선체의 각 층들 사이에 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 교번적으로 개재시켜 전극 조립체를 구성하는 단계를 포함하며, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 제1 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 일면에 적층하고, 상기 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 타면에 적층하는 단계; 및 (a2) 상기 분리막 스트립을 나선형으로 폴딩되도록 상기 코어부를 중심으로 권취하여, 상기 (a1) 단계에서 새로 적층된 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체에 새로 권취된 분리막 스트립으로 감싸주는 단계를 포함하며; 상기 (a1) 및 (a2) 단계는, 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재가 미리 정해진 개수만큼 적층될 때까지 반복적으로 수행한다.(A) a spiral layer is gradually increased with the core portion as a minimum, centering on a core portion provided between one side and the other side of the separation membrane strip so as to spirally fold the separation membrane strip which is elongated so as to have a strip shape And forming an electrode assembly by alternately interposing a first electrode member and a second electrode member between the respective layers of the separation membrane or the hull, forming the separation membrane or the hull, and the step (a) (a1) depositing the first electrode member on one surface of the separation membrane or the hull, and laminating the second electrode member on the other surface of the separation membrane or the hull; And (a2) winding the separator strip around the core so as to be spirally folded, and separating the first electrode member and the second electrode member, which are newly stacked in step (a1), into a separator membrane Wrapping step; The steps (a1) and (a2) are repeatedly performed until the predetermined number of the first electrode member and the second electrode member are stacked.
Description
본 발명은, 전극과 분리막을 적층하여 전극 조립체를 제조할 수 있는 전극 조립체 제조 장치 및 방법과, 이를 이용해 제조한 전극 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing an electrode assembly capable of manufacturing an electrode assembly by laminating electrodes and a separator, and an electrode assembly manufactured using the same.
일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이다. 이차전지의 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.Generally, a secondary battery is a battery which can be repeatedly used through discharging which converts chemical energy into electric energy and reverse charging. Examples of the secondary battery include a Ni-Cd battery, a Ni-MH battery, a Li-metal battery, a Li-ion battery, and a Li- Polymer battery, hereinafter referred to as "LIPB").
이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압 차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극 물질은 전자와 리튬 이온을 받아들여 원래의 금속 산화물로 복귀하게 된다. 즉, 이차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.The secondary battery is composed of an anode, a cathode, an electrolyte, and a separator, and stores and generates electricity using voltage difference between different anode and cathode materials. Here, the discharge is to move electrons from a cathode having a high voltage to a cathode having a low voltage (generating electricity as much as the voltage difference of the anode), and charging means transferring the electrons again from the anode to the cathode where the anode material receives electrons and lithium ions And returned to the original metal oxide. That is, when the secondary battery is charged, the charge current flows as the metal atoms move from the anode to the cathode through the separator, and when discharged, the metal atoms move from the cathode to the anode and the discharge current flows.
이러한 이차전지는 IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용됨으로써 각광받는 에너지원으로 주목 받고 있다. 이러한 이차전지에 대하여, IT제품 분야에서는 이차전지의 장시간 연속사용과, 소형화 및 경량화 등이 요구되고 있으며, 자동차 분야에서는 고출력, 내구성 및 폭발위험을 해소하기 위한 안정성 등이 요구되고 있다. 에너지 저장분야는, 풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장하는 것으로, 이차 전지가 고정형으로 사용됨에 따라 보다 완화된 조건의 이차전지를 적용할 수 있다.Such a secondary battery is widely used in IT products, automobiles, and energy storage, and is attracting attention as an energy source. In the field of IT products, such secondary batteries are required to be continuously used for a long time, and to be reduced in size and weight. In the field of automobiles, high output, durability, and stability for eliminating the risk of explosion are required. In the energy storage field, surplus power produced by wind power, solar power generation, and the like is stored. As the secondary battery is used as a fixed type, a secondary battery of a more relaxed condition can be applied.
이러한 이차전지 중 리튬 이차전지는 1970년대 초부터 연구개발이 진행되었고, 1990년 리튬 금속 대신 탄소를 음극으로 이용한 리튬 이온전지가 개발되면서 실용화되었다. 리튬 이차전지는, 500회 이상의 사이클 수명과 1 내지 2시간의 짧은 충전 시간을 특징으로 하여, 이차전지 중 가장 판매 신장률이 높고 니켈-수소 전지에 비해서 30 내지 40% 정도 가벼워 경량화가 가능하다. 또한, 리튬 이차전지는 현존하는 이차전지 중 단위전지 당 전압(3.0 내지 3.7 V)이 가장 높고 에너지 밀도가 우수하여, 이동 기기에 최적화된 특성을 가질 수 있다.Among these secondary batteries, lithium secondary batteries have been in research and development since the early 1970s, and in 1990, lithium-ion batteries using carbon instead of lithium metal as cathodes were developed and put into practical use. The lithium secondary battery is characterized in that it has a cycle life of 500 times or more and a short charging time of 1 to 2 hours. Thus, the lithium secondary battery has the highest sales growth rate among the secondary batteries and can be lighter by 30 to 40% than the nickel-hydrogen battery. In addition, the lithium secondary battery has the highest voltage per unit cell (3.0 to 3.7 V) among the existing secondary batteries, has excellent energy density, and can have characteristics optimized for mobile devices.
이러한 리튬 이차전지는 일반적으로 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머전지라 한다. 또한, 리튬 이차전지의 외장재는 여러가지 종류로 형성될 수 있고, 대표적인 외장재의 종류는 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치(Pouch) 등이 있다.Such a lithium secondary battery is generally classified into a liquid electrolyte cell and a polymer electrolyte cell depending on the type of the electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. In addition, the exterior material of the lithium secondary battery can be formed into various types, and typical exterior materials include cylindrical, prismatic, pouch, and the like.
상기 리튬 이차전지의 외장재 내부에는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막(세퍼레이터, Separator)로 구성된 전극 조립체가 구비된다. 이러한 전극 조립체는 그것의 구조에 따라 크게 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형) 등으로 구분된다.Inside the casing of the lithium secondary battery, an electrode assembly including a cathode, a cathode, and a separator (separator) interposed between the cathode and the anode is provided. Such an electrode assembly is divided into a jelly-roll type (wound type) and a stacked type (laminated type) according to its structure.
또한, 최근에는 젤리-롤형 전극 조립체와 스택형 전극 조립체의 문제점을 개선하기 위하여, 일정한 단위 크기의 양극/분리막/음극 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극/(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이셀(bicell)을 긴 길이의 연속적인 분리막 스트립을 이용하여 적층한 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되었다.In order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stack type electrode assembly, a full cell or a positive electrode / separator / negative electrode (anode) having a positive electrode / separator / A stack / folding type electrode assembly was developed in which a bicell of a membrane / separator / anode (cathode) structure was laminated using a long continuous membrane strip.
이러한 종래의 스택/폴딩형 전극 조립체 제조 방법은, 풀셀들 또는 바이셀들을 분리막 스트립에 배열하는 규칙이 복잡할 뿐만 아니라, 전극 조립체에 포함된 풀셀들 또는 바이셀들 전부가 분리막 스트립에 미리 배열된 상태에서 분리막 스트립을 권취하므로 분리막 스트립의 권취 과정이 매우 까다로울 수밖에 없다. 따라서, 종래의 스택/폴딩형 전극 조립체 제조 방법은, 자동화가 어려우므로, 전극 조립체의 제조에 많은 시간이 소요되어 생산성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 스택/폴딩형 전극 조립체 제조 방법은, 작업상의 부주의나 오류가 발생하기 용이하여 전극 조립체 및 전극 조립체를 이용해 제조한 이차 전지의 성능이 저하될 우려가 크다는 문제점이 있다.The conventional stack / folding type electrode assembly manufacturing method is complicated in that the arrangement of the pull cells or the bi-cells in the separator strip is complicated, and all of the pull cells or bi-cells included in the electrode assembly are arranged in advance The winding process of the separator strip is very difficult. Therefore, since the conventional stack / folding type electrode assembly manufacturing method is difficult to automate, it takes a lot of time to manufacture the electrode assembly, resulting in a problem of low productivity. In addition, the conventional stack / folding type electrode assembly manufacturing method has a problem that the performance of the secondary battery manufactured using the electrode assembly and the electrode assembly is deteriorated due to easy carelessness and error in operation.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동화가 용이하고 제조 공정이 단순화 되도록 구조를 개선한 전극 조립체 제조 장치 및 방법과, 이를 이용해 제조한 전극 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for manufacturing an electrode assembly, which is easy to automate and simplify a manufacturing process, and an electrode assembly manufactured using the same.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법은, (a) 스트립 형상을 갖도록 길게 연장된 분리막 스트립을 나선형으로 폴딩되도록 상기 분리막 스트립의 일측과 타측 사이에 마련된 코어부를 중심으로 권취하여, 상기 코어부를 최소 단위로 하여 나선층이 단계적으로 증가되는 분리막 나선체를 형성함과 함께, 상기 분리막 나선체의 각 층들 사이에 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 교번적으로 개재시켜 전극 조립체를 구성하는 단계를 포함하며, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 제1 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 일면에 적층하고, 상기 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 타면에 적층하는 단계; 및 (a2) 상기 분리막 스트립을 나선형으로 폴딩되도록 상기 코어부를 중심으로 권취하여, 상기 (a1) 단계에서 적층된 제1 및 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체 새로 권취된 분리막 스트립으로 감싸주는 단계를 포함하며; 상기 (a1) 및 (a2) 단계는, 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재가 미리 정해진 개수만큼 적층될 때까지 반복적으로 수행한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode assembly, the method comprising: (a) forming a core portion between one side and the other side of the separation membrane strip so as to spiral- And the first electrode member and the second electrode member are alternately arranged between the respective layers of the separation membrane and the hull, and the first electrode member and the second electrode member are alternately arranged between the layers of the separation membrane and the hull, (A1) depositing the first electrode member on one surface of the separation membrane or the hull, and forming the second electrode member on the other surface of the separation membrane or the hull, ; And (a2) winding the separator strip around the core portion so as to be spirally folded, and wrapping the first and second electrode members stacked in the step (a1) with the separator membrane or the newly wound separator strip ; The steps (a1) and (a2) are repeatedly performed until the predetermined number of the first electrode member and the second electrode member are stacked.
바람직하게, 상기 (a1) 단계는, 상기 (a2) 단계가 최초로 수행되기 이전에는, 상기 제1 전극 부재를 상기 코어부의 일면에 적층하고, 상기 제2 전극 부재를 상기 코어부의 타면에 적층하여 수행하며, 상기 (a2) 단계가 최초로 수행된 후에는, 상기 제1 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 최외측 일면에 적층하고, 상기 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 최외측 타면에 적층하여 수행한다.Preferably, the step (a1) is performed by laminating the first electrode member on one side of the core part and the second electrode member on the other side of the core part before the step (a2) is first performed The first electrode member is laminated on the outermost surface of the separation membrane or the hull and the second electrode member is laminated on the outermost surface of the separation membrane or the hull, do.
바람직하게, 상기 (a) 단계는, (a3) 상기 (a1) 단계와 상기 (a2) 단계 사이에 수행하거나 상기 (a2) 단계와 동시에 수행하며, 상기 분리막 스트립을 상기 일측과 타측 양 방향에서 상기 코어부를 향해 공급하는 단계를 더 포함하며, 상기 (a3) 단계는, 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재가 미리 정해진 개수만큼 적층될 때까지 반복적으로 수행한다.Preferably, the step (a) includes the steps of: (a3) performing the step between (a1) and (a2) or simultaneously with the step (a2) (A3) is repeatedly performed until a predetermined number of the first electrode member and the second electrode member are stacked.
바람직하게, 상기 (a3) 단계는, 상기 분리막 스트립의 누적 권취 길이와 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재의 누적 적층 개수에 따른 상기 전극 조립체의 단면적의 증가분에 대응하여, 상기 (a3) 단계를 반복적으로 수행할 때마다 상기 분리막 스트립의 공급 길이를 단계적으로 증가시켜 수행한다.Preferably, the step (a3) may further include the step of: (a3) adjusting the thickness of the electrode assembly to correspond to an increase in the cross-sectional area of the electrode assembly depending on the cumulative winding length of the separation membrane strip and the number of cumulative stacks of the first electrode member and the second electrode member. The supply length of the separation membrane strip is increased step by step.
바람직하게, 상기 분리막 나선체는, 상기 코어부의 일측 단부와 연결되며 상기 분리막 스트립의 일측 방향에서 공급된 분리막 스트립이 나선형으로 폴딩되어 형성된 제1 나선부; 및 상기 코어부의 타측 단부와 연결되며 상기 분리막 스트립의 타측 방향에서 공급된 분리막 스트립이 나선형으로 폴딩되어 형성된 제2 나선부를 갖고; 상기 (a3) 단계는, 상기 (a1) 단계에서 마지막 제1 전극 부재와 제2 전극 부재가 상기 분리막 나선체에 적층된 후, 상기 (a2) 단계에서 상기 분리막 스트립이 상기 마지막 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 감싸주도록 상기 분리막 나선체에 새로 권취된 경우에, 상기 제1 나선부가 상기 제2 나선부에 비해 상대적으로 길게 연장되어 상기 제2 나선부의 단부를 덮을 수 있도록 미리 정해진 길이의 분리막 스트립을 상기 양 방향에서 상기 코어부를 향해 각각 공급하여 수행한다.Preferably, the separation membrane or the hull comprises: a first spiral part connected to one end of the core part and formed by spirally folding a separation membrane strip supplied from one direction of the separation membrane strip; And a second spiral portion connected to the other end of the core portion and formed by spirally folding the separation membrane strip supplied from the other side of the separation membrane strip; In the step (a3), after the last first electrode member and the second electrode member are laminated on the separator or the hull in the step (a1), the separation membrane strip is separated from the final first electrode member The first spiral part may be formed to extend in a direction relatively longer than the second spiral part to cover the end of the second spiral part so as to cover the end of the second spiral part, And the strip is supplied toward the core portion from both directions.
바람직하게, (b) 상기 (a) 단계 이후에 수행하며, 상기 분리막 스트립의 일측 방향에서 공급된 분리막 스트립 중 상기 분리막 나선체에 권취되지 않은 잔여 분리막 스트립과 상기 제1 나선부의 단부의 연결점을 커팅하여, 상기 전극 조립체를 상기 잔여 분리막 스트립으로부터 분리하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the separation membrane strip, which is carried out after the step (a) and which is not wound on the separation membrane or the hull, and the connection point of the end of the first spiral part, And separating the electrode assembly from the remaining separator strip.
바람직하게, (c) 상기 (b) 단계 이후에 수행하며, 상기 (b) 단계에서 커팅된 상기 제1 나선부의 단부를 테이프를 이용해 상기 분리막 나선체의 외면에 고정하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the method further comprises the step of (c) after the step (b), fixing the end of the first spiral cut in the step (b) to the outer surface of the separation membrane or the hull using a tape.
바람직하게, (d) 상기 (c) 단계에 이후에 수행하며, 상기 (c) 사이에서 테이핑된 전극 조립체를 미리 정해진 적재 위치에 적재하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the method further includes the step of (d) performing the step (c), and loading the electrode assembly tapped between (c) at a predetermined loading position.
바람직하게, 상기 제1 전극 부재는 양극 탭이 마련된 단위체인 양극으로 구성되고, 상기 제2 전극 부재는 음극 탭이 마련된 단위체인 음극으로 구성되며, 상기 (a1) 단계는, 상기 양극 탭과 상기 음극 탭이 각각 상기 분리막 나선체의 각 층들 사이의 간격을 통해 외부로 돌출되도록 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체에 적층하여 수행한다.Preferably, the first electrode member is composed of a positive electrode having a positive electrode tab, and the second electrode member is composed of a negative electrode having a negative electrode tab. In the step (a1), the positive electrode tab and the negative electrode Wherein the first electrode member and the second electrode member are laminated on the separator or the hull so that the tabs protrude outward through a gap between the respective layers of the separator and the hull.
바람직하게, 상기 양극 탭은 상기 제1 전극 부재의 일측 단부에 마련되되 상기 일측 단부의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련되고, 상기 음극 탭은 상기 제2 전극 부재의 일측 단부에 마련되되 상기 일측 단부의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련되며, 상기 (a) 단계는, (a4) 상기 (a1) 단계 이전에 수행하며, 상기 양극 탭이 상기 제1 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재와 상기 양극 탭이 상기 제1 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재를 교번적으로 공급함과 함께, 상기 음극 탭이 상기 제2 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재와 상기 음극 탭이 상기 제2 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재를 교번적으로 공급하는 단계를 더 포함하며, 상기 (a1) 단계는, 상기 (a4) 단계에서 공급된 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 각각, 양극 탭들은 양극 탭들끼리 일렬로 정렬되고 음극 탭들은 음극 탭들끼리 정렬로 배열되도록 상기 분리막 나선체에 적층하여 수행한다.Preferably, the positive electrode tab is provided at one end of the first electrode member and is spaced apart from the center of the first end by a predetermined distance, and the negative electrode tab is provided at one end of the second electrode member (A4) is performed before the step (a1), and the positive electrode tab is provided at a position spaced apart from the center of the one end by a predetermined gap, A first electrode member disposed eccentrically to either side with respect to a center portion and a first electrode member disposed such that the positive electrode tab is eccentrically eccentrically disposed on the other side with respect to a central portion of one side end of the first electrode member, And a second electrode member disposed so as to be eccentrically eccentric with respect to a center portion of one side end of the second electrode member, The method of
바람직하게, 상기 (a4) 단계는, 상기 양극 탭이 상기 제1 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 서로 다른 쪽으로 편심되도록 각각 배치된 한 쌍의 제1 전극 트레이들로부터 상기 제1 전극 부재를 교번적으로 전달받아 공급함과 함께, 상기 음극 탭이 상기 제2 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 서로 다른 쪽으로 편심되도록 각각 배치된 한 쌍의 제2 전극 트레이들로부터 상기 제2 전극 부재를 교번적으로 전달받아 공급하여 수행한다.Preferably, in the step (a4), the positive electrode tabs are separated from a pair of first electrode traces, which are disposed so as to be eccentric to one another with respect to the center of one end of the first electrode member, And the second electrode member is alternately supplied from the pair of second electrode trays disposed so that the negative electrode tab is eccentric to the other side with respect to the center of one end of the second electrode member, It is delivered to the enemy and carried out.
바람직하게, 상기 (a1) 단계는, 상기 양극 탭과 상기 음극 탭이 상기 전극 조립체의 동일한 측 단부를 통해 외부로 돌출되도록 수행한다.Preferably, the step (a1) is performed such that the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude to the outside through the same side end portion of the electrode assembly.
본 발명에 따른 전극 조립체 제조 장치 및 방법과, 이를 이용해 제조한 전극 조립체는 다음과 같은 효과를 갖는다.The apparatus and method for manufacturing an electrode assembly according to the present invention and the electrode assembly manufactured using the apparatus and method have the following effects.
첫째, 본 발명은, 분리막 스트립의 코어부에 대응하는 고정된 위치에서 분리막 스트립의 권취 및 폴딩 작업을 수행할 수 있으므로, 전극 조립체에 포함된 전극 부재들 전부가 미리 정해진 간격으로 미리 배열된 분리막 스트립을 분리막 스트립의 일단에서 타단 쪽으로 이동하면서 순차적으로 말아주어야 하는 종래의 스택/폴딩형 전극 조립체의 제조 방법이 비해, 전극 조립체의 제조에 소요되는 시간이 절감되며, 전극 조립체의 제조 공정의 자동화가 용이하고, 작업상의 오류나 부주의 등으로 인한 전극 조립체 및 전극 조립체를 이용해 제조한 이차전지의 품질 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.First, the present invention can perform the winding and folding operation of the separator strip at a fixed position corresponding to the core portion of the separator strip, so that all of the electrode members included in the electrode assembly are separated from the separator strip Folded type electrode assembly in which the electrode assembly is moved from one end of the separator strip to the other end of the separator, and the electrode assembly assembly is automatically manufactured. And deterioration in the quality of the secondary battery manufactured using the electrode assembly and the electrode assembly due to operational errors or carelessness can be effectively prevented.
둘째, 본 발명은, 코어부를 중심으로 양 방향에서 공급된 분리막 스트립을 동시에 권취하여 전극 조립체를 제조할 수 있으므로, 전극 조립체의 제조에 소요되는 시간을 더욱 절감할 수 있다.Second, since the electrode assembly can be manufactured by simultaneously winding the separator strips supplied from both directions about the core portion, the time required for manufacturing the electrode assembly can be further reduced.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치의 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치의 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 제2 롤의 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 분리막 폴딩 유닛의 정면도.
도 5는 도 4에 도시된 분리막 폴딩 유닛의 평면도.
도 6은 도 4에 도시된 분리막 폴딩 유닛이 분리막 스트립을 나선형으로 폴딩하는 양상을 나타내는 도면.
도 7은 일 양상에 따른 제1 전극 부재의 평면도.
도 8은 일 양상에 따른 제2 전극 부재의 평면도.
도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 전극 부재들을 이용해 제조한 일 양상에 따른 전극 조립체의 사시도.
도 10 내지 도 12는 도 7 및 도 8에 도시된 전극 부재들의 적층 방법을 설명하기 위한 도면들.
도 13은 다른 양상에 따른 제1 전극 부재의 평면도.
도 14는 다른 양상에 따른 제2 전극 부재의 평면도.
도 15는 도 13 및 도 14에 도시된 전극 부재들을 이용해 제조한 다른 양상에 따른 전극 조립체의 사시도.
도 16은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치의 평면도.
도 17은 도 16에 도시된 제1 전극 공급 유닛과 제1 전극 적층 유닛의 평면도.
도 18은 도 17에 도시된 제1 전극 공급 유닛과 제1 전극 적층 유닛의 정면도.
도 19는 도 16에 도시된 제1 전극 적층 유닛과 제2 전극 적층 유닛이 분리막 나선체에 전극 부재들을 적층하는 양상을 나타내는 도면.
도 20은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치에 의해 분리막 스트립의 권취와 전극 부재들의 적층이 완료된 전극 조립체의 사시도.
도 21은 커팅 유닛과 조립체 이송 유닛의 위치 관계를 나타내는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치의 측면도.
도 22는 도 21에 도시된 커팅 유닛을 이용해 분리막 나선체와 분리막 스트립의 연결점을 커팅하는 양상을 나타내는 도면.
도 23은 도 21에 도시된 커팅 유닛에 의해 분리막 스트립으로부터 분리된 전극 조립체의 사시도.
도 24는 도 21에 도시된 조립체 이송 유닛의 구동 양상을 나타내는 도면.
도 25는 도 21에 도시된 테이핑 유닛에 의해 분리막 나선체가 고정된 전극 조립체의 사시도.
도 26은 도 25에 도시된 전극 조립체의 Ⅰ-Ⅰ' 단면도.
도 27은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치를 이용한 전극 조립체 제조 방법을 설명하기 위한 순서도.1 is a front view of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a side view of the electrode assembly manufacturing apparatus shown in Fig. 1. Fig.
3 is a front view of the second roll shown in Fig.
Fig. 4 is a front view of the separator folding unit shown in Fig. 2; Fig.
5 is a plan view of the membrane folding unit shown in Fig.
Fig. 6 is a view showing the manner in which the membrane folding unit shown in Fig. 4 spirally folds the separator strip. Fig.
7 is a plan view of a first electrode member according to an aspect;
8 is a plan view of a second electrode member according to an aspect.
FIG. 9 is a perspective view of an electrode assembly according to an aspect of the present invention, which is manufactured using the electrode members shown in FIGS. 7 and 8. FIG.
FIGS. 10 to 12 are views for explaining a method of stacking the electrode members shown in FIGS. 7 and 8. FIG.
13 is a plan view of a first electrode member according to another embodiment;
14 is a plan view of a second electrode member according to another aspect;
FIG. 15 is a perspective view of an electrode assembly according to another embodiment manufactured using the electrode members shown in FIGS. 13 and 14. FIG.
16 is a plan view of the electrode assembly manufacturing apparatus shown in Fig.
FIG. 17 is a plan view of the first electrode supply unit and the first electrode stacking unit shown in FIG. 16; FIG.
Fig. 18 is a front view of the first electrode supply unit and the first electrode stacking unit shown in Fig. 17; Fig.
19 is a view showing an aspect in which the first electrode stacking unit and the second electrode stacking unit shown in FIG. 16 stack electrode members on a separation membrane or a hull.
FIG. 20 is a perspective view of an electrode assembly in which the separation of the separator strip and the stacking of the electrode members are completed by the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 21 is a side view of the electrode assembly manufacturing apparatus shown in Fig. 1 showing the positional relationship between the cutting unit and the assembly transfer unit. Fig.
22 is a view showing an aspect of cutting a connection point between a separation membrane or a hull and a separation membrane strip using the cutting unit shown in Fig.
Figure 23 is a perspective view of an electrode assembly separated from the separator strip by the cutting unit shown in Figure 21;
24 is a view showing a driving aspect of the assembly transfer unit shown in Fig.
Fig. 25 is a perspective view of an electrode assembly in which a separation membrane spiral is fixed by a taping unit shown in Fig. 21. Fig.
26 is a sectional view taken along the line I-I 'of the electrode assembly shown in Fig.
FIG. 27 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an electrode assembly using the apparatus for manufacturing an electrode assembly shown in FIG. 1; FIG.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치의 정면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치의 측면도이다.FIG. 1 is a front view of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치(1)(이하, '전극 조립체 제조 장치(1)'라고 함)는, 분리막 스트립(F), 제1 전극 부재(E1) 및 제2 전극 부재(E2)를 미리 정해진 순서로 적층하여 스택/폴딩형 전극 조립체를 제조하기 위한 전극 조립체 제조 장치에 관한 것이다. 도 1 내지 도 2를 참조하면, 이러한 전극 조립체 제조 장치(1)는, 분리막 스트립(F)을 공급하는 분리막 공급 유닛(10); 분리막 공급 유닛(10)으로부터 공급된 분리막 스트립(F)을 그 코어부(C)를 중심으로 권취하여 나선형으로 폴딩된 분리막 나선체(H)를 형성하는 분리막 폴딩 유닛(20); 제1 전극 부재(E1)를 공급하는 제1 전극 공급 유닛(30); 제1 전극 공급 유닛(30)으로부터 공급된 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 적층하는 제1 전극 적층 유닛(40); 제2 전극 부재(E2)를 공급하는 제2 전극 공급 유닛(50); 및 제2 전극 공급 유닛(50)으로부터 공급된 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 적층하는 제2 전극 적층 유닛(60);을 포함한다.The electrode
먼저, 분리막 공급 유닛(10)은, 전극 조립체(A)를 제조하기 위한 분리막 스트립(F)을 공급하는 장치이다.First, the separation
분리막 공급 유닛(10)은, 분리막 스트립(F)의 일측이 미리 권취된 제1 롤(11)과, 분리막 스트립(F)의 타측이 미리 권취된 제2 롤(12)을 구비한다. 분리막 스트립(F)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 분리막의 제조에 통상적으로 사용되는 재질로 구성될 수 있다.The separation
제1 롤(11)과 제2 롤(12)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 사이에 분리막 스트립(F)의 코어부(C)가 위치하도록 미리 정해진 거리만큼 서로 이격되어 설치된다. 분리막 스트립(F)의 코어부(C)란, 분리막 스트립(F)을 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 개재된 상태로 권취하기 위한 권취 코어를 말하며, 분리막 스트립(F)의 일측과 타측 사이의 중간부에 마련된다. 코어부(C)의 일측 단부는 제1 롤(11)에 권취된 분리막 스트립(F)의 일측과 연결되고, 코어부(C)의 타측 단부는 제2 롤(12)에 권취된 분리막 스트립(F)의 타측과 연결된다.The
제1 롤(11)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 분리막 스트립(F)의 일측이 롤 형태로 권취된다. 이러한 제1 롤(11)은, 전극 조립체(A)의 제조 양상에 따라 미리 정해진 길이의 분리막 스트립(F)을 단계적으로 권출하여 코어부(C)를 향해 공급할 수 있다.In the
제1 롤(11)과 코어부(C) 사이에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 종동 롤러(10a)와 제1 댄싱 롤러(10b)가 각각 설치될 수 있다. 제1 종동 롤러(10a)는 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)이 안착되도록 설치되며, 분리막 스트립(F)을 코어부(C)로 안내할 수 있다. 제1 댄싱 롤러(10b)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 경로를 따라 왕복 이동되어 분리막 스트립(F1)에 작용하는 장력을 조절함과 동시에 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 임시적으로 저장해 두었다가 코어부(C)에 전달할 수 있다.At least one first driven
그런데, 제1 롤(11)이 분리막 스트립(F)의 사행 기타 원인에 의해 분리막 스트립(F)을 코어부(C)에 일정하게 공급하지 못하면 이차전지의 품질에 악 영향을 주게 된다. 이를 해결하기 위하여, 분리막 공급 유닛(10)은, 제1 롤(11)의 미리 정해진 위치에 기준 레이저를 조사 가능한 기준 레이저 헤드(13)와, 분리막 스트립(F)의 사행을 감지한 카메라(14)를 더 구비할 수 있다.If the
기준 레이저 헤드(13)로부터 방출된 기준 레이저는 제1 롤(11)의 미리 정해진 위치에 항상 조사되므로, 이러한 기준 레이저와 제1 롤(11)에 권취된 분리막 스트립(F)의 위치를 비교하여 분리막 스트립(F)이 미리 정해진 위치에 권취되었는지 여부를 확인할 수 있다. 따라서, 분리막 스트립(F)이 미리 정해진 위치에 권취되지 못한 경우에는, 분리막 스트립(F)의 위치를 기준 레이저를 이용해 미리 정해진 위치로 조절할 수 있다.Since the reference laser emitted from the
카메라(14)는 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 촬영 가능하게 설치되며, 이러한 카메라(14)를 이용해 촬영한 분리막 스트립(F)의 이미지를 이용해 분리막 스트립(F)의 사행을 감지할 수 있다. 따라서, 분리막 스트립(F)의 사행이 발생한 경우에는, 분리막 스트립(F)의 경로를 사행 각도만큼 보상하여 사행으로 인한 이차전지의 품질 저하를 방지할 수 있다.The
제2 롤(12)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전술한 분리막 스트립(F)의 일측과 반대되는 분리막 스트립(F)의 타측이 권취된다. 제2 롤(12)은, 전극 조립체(A)의 제조 양상에 따라 미리 정해진 길이의 분리막 스트립(F)을 단계적으로 권출하여 코어부(C)를 향해 공급할 수 있다.On the
제2 롤(12)과 코어부(C) 사이에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제2 종동 롤러(10c)와 제2 댄싱 롤러(10d)가 각각 설치될 수 있다. 제2 종동 롤(10c)는 제2 롤(12)로부터 공급된 분리막 스트립(F2)이 안착되도록 설치되며, 분리막 스트립(F)을 코어부(C)로 안내할 수 있다. 제2 댄싱 롤러(10d)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 경로를 따라 왕복 이동되어 분리막 스트립(F)에 작용하는 장력을 조절함과 동시에 제2 롤(12)로부터 공급된 분리막 스트립(F2)을 임시적으로 저장해 두었다가 코어부(C)에 전달할 수 있다.At least one second driven
도 3은 도 1에 도시된 제2 롤의 정면도이다.3 is a front view of the second roll shown in Fig.
전술한 바와 같이, 제1 롤(11)에는 분리막 스트립(F)의 일측이 권취되고 제2 롤(12)에는 분리막 스트립(F)의 타측이 권측된다. 그런데, 통상적으로 길이 방향을 따라 길게 연장된 스트립 형상을 갖는 원단은 일단이 자유단 상태로 놓이도록 권취롤에 권취되어 롤 형태로 보관된다. 예를 들어, 분리막 스트립(F)은 타측이 자유단 상태로 놓이도록 일측이 제1 롤(11)에 롤 형태로 미리 권취되어 보관되며, 자유단 상태로 놓인 분리막 스트립(F)의 타측은 전극 조립체(A)의 제조 시에 비로서 제2 롤(12)에 권취될 수 있다.One side of the separation membrane strip F is wound on the
이를 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 롤(12)은, 분리막 스트립(F)의 타측 단부를 파지하거나 파지 해제 가능한 권취 지그(12a)와, 권취 지그(12a)를 제2 롤(12)의 내부로 인입하거나 제2 롤(12)의 외부로 인출할 수 있도록 왕복 이송 가능한 제1 이송 부재(12b)를 가질 수 있다.3, the
권취 지그(12a)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 분리막 스트립(F)의 타측 단부를 파지하거나 파지 해제 가능한 집게 형태를 가질 수 있다. 이러한 권취 지그(12a)는, 제2 롤(12)의 개구부(미도시)를 통해 출입 가능하도록 미리 정해진 크기를 갖는다.The take-up
제1 이송 부재(12b)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 로드(12c)의 단부에 권취 지그(12a)가 고정된 실린더로 구성될 수 있다. 이러한 제1 이송 부재(12b)는, 실린더 로드(12c)를 왕복 이송하여 권취 지그(12a)를 제2 롤(12)의 내외부로 출입시킬 수 있다.The
제2 롤(12)은, 권취 지그(12a)가 제1 롤(11)과 제2 롤(12) 사이에 자유단 상태로 놓인 분리막 스트립(F)의 타측 단부를 파지한 후 제2 롤(12)의 내부로 진입한 상태에서 미리 정해진 일 방향으로 회전 구동되어, 분리막 스트립(F)의 타측을 그 둘레면에 권취할 수 있다. 또한, 제2 롤(12)은, 분리막 스트립(F)의 공급 시에는 상기 일 방향의 반대 방향으로 회전 구동되어, 분리막 스트립(F)을 권출하여 코어부(C)를 향해 공급할 수 있다.The
도 4는 도 2에 도시된 분리막 폴딩 유닛의 정면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 분리막 폴딩 유닛의 평면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 분리막 폴딩 유닛이 분리막 스트립을 나선형으로 폴딩하는 양상을 나타내는 도면이다.Fig. 4 is a front view of the separator folding unit shown in Fig. 2, Fig. 5 is a plan view of the separator folding unit shown in Fig. 4, and Fig. 6 is a view showing a state in which the separator folding unit shown in Fig. 4 spirally folds the separator strip Fig.
다음으로, 분리막 폴딩 유닛(20)은, 분리막 공급 유닛(10)으로부터 공급된 분리막 스트립(F)을 코어부(C)를 중심으로 권취하기 위한 장치이다.Next, the
전극 조립체 제조 장치(1)는, 분리막 스트립(F)을 나선형으로 폴딩하여 분리막 나선체(H)를 형성하고 이러한 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이에 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 개재시켜 전극 조립체(A)를 제조한다. 이를 위하여, 분리막 폴딩 유닛(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 코어부(C)에 대응하도록 제1 롤(11)과 제2 롤(12) 사이에 설치되어, 분리막 스트립(F)을 코어부(C)를 중심으로 권취하여, 코어부(C)를 적어도 포함하며 코어부(C)를 중심으로 나선형으로 폴딩된 분리막 나선체(H)를 형성한다.The electrode
이러한 분리막 폴딩 유닛(20)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 분리막 나선체(H) 및 분리막 나선체(H)의 외면에 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 함께 파지하거나 파지 해제 가능한 폴딩 지그(22)와, 폴딩 지그(22)와 축 결합되어, 폴딩 지그(22)를 회전시키는 회전 부재(24)와, 폴딩 지그(22)를 분리막 나선체(H)와 가까워지거나 분리막 나선체(H)로부터 멀어지도록 왕복 이송 가능한 제2 이송 부재(26)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)란, 분리막 스트립(F)에 의해 아직 감싸지지 못한 채 코어부(C) 또는 분리막 나선체(H)의 외면에 적층된 상태인 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 말한다.4, the
분리막 스트립(F)을 코어부(C)를 중심으로 안정적으로 권취하기 위해서는 코어부(C), 분리막 나선체(H), 전극 부재들(F1, F2) 등의 양측 단부를 파지한 상태에서 분리막 스트립(F)을 권취하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 폴딩 지그(22)와, 회전 부재(24)와, 제2 이송 부재(26)는 각각 코어부(C), 분리막 나선체(H) 및 전극 부재(F1, F2) 등이 그 사이에 위치하도록 한 쌍이 마련된다.In order to stably wind the separation membrane strip F around the core portion C, the separator membrane H, the hull H, the electrode members F1 and F2, It is preferable that the strip F is wound. 4, the
폴딩 지그(22)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 분리막 나선체(H)의 일단 및 상기 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 일단을 파지하거나 파지 해제 가능한 집게(22a)를 가질 수 있다. 바람직하게, 폴딩 지그(22)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 분리막 나선체(H)의 일단의 상단부와 하단부 및 상기 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 일단의 상단부와 하단부를 각각 파지하거나 파지 해제할 수 있도록 한 쌍의 집게(22a)를 가질 수 있다.As shown in Fig. 5, the
회전 부재(24)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 모터로 구성되며, 폴딩 지그(22)의 회전축과 축 결합될 수 있다. 이러한 회전 부재(24)는, 폴딩 지그(22)를 회전축을 중심으로 회전시켜, 폴딩 지그(22)에 파지된 분리막 나선체(H)의 및 상기 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 함께 회전시킬 수 있다.The rotating
제2 이송 부재(26)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 분리막 나선체(H)의 하측을 가로지르도록 마련되는 리니어 레일(26a)과, 리니어 레일(26a)에 이동 가능하게 결합되며, 분리막 나선체(H)와 가까워지거나 분리막 나선체(H)로부터 멀어지도록 왕복 이동 가능한 리니어 모터(26b)를 가질 수 있다. 특히, 리니어 모터(26b)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 부재(24)와 결합되어, 리니어 레일(26a)을 따라 왕복 이동하면서 회전 부재(24)와 폴딩 지그(22)를 분리막 나선체(H)와 가까워지거나 분리막 나선체(H)로부터 멀어지도록 왕복 이송할 수 있다.5, the second conveying member 26 includes a
이하에서는, 도 6을 참조하여, 분리막 스트립(F), 제1 전극 부재(E1) 및 제2 전극 부재(E2)를 적층하여 전극 조립체(A)를 형성하는 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of forming the electrode assembly A by laminating the separation membrane strip F, the first electrode member E1 and the second electrode member E2 will be described with reference to FIG.
먼저, 제1 전극 적층 유닛(40)은 제1 전극 부재(E1)를 코어부(C)의 일면에 가압 접촉시켜 적층하고, 제2 전극 적층 유닛(60)은 제2 전극 부재(E2)를 코어부(C)의 타면에 가압 접촉시켜 적층한다.The first
다음으로, 제2 이송 부재(26)는 폴딩 지그(22)가 코어부(C)에 이르도록 회전 부재(24)와 폴딩 지그(22)를 코어부(C) 쪽으로 이송하고, 코어부(C)에 이른 폴딩 지그(22)는 코어부(C) 및 코어부(C)에 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 함께 파지한다.The second conveying member 26 conveys the rotating
이후에, 제1 전극 적층 유닛(40)은 코어부(C)의 일면에 적층된 제1 전극 부재(E1)에 대한 가압 접촉을 해제하고, 제2 전극 전극 유닛은 코어부(C)의 타면에 적층된 제2 전극 부재(E2)에 대한 가압 접촉을 해제한다.Thereafter, the first electrode laminated
다음으로, 회전 부재(24)는 폴딩 지그(22)를 미리 정해진 일 방향으로 반전 회전시켜, 폴딩 지그(22)에 파지된 코어부(C) 및 코어부(C)에 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 상기 일 방향으로 반전 회전시킨다. 이와 동시에 제1 댄싱 롤러(10b)는 미리 정해진 경로를 따라 이동하여 임시적으로 저장해 둔 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 코어부(C)를 향해 공급하고 또한 제2 댄싱 롤러(10d)는 미리 정해진 경로를 따라 이동하여 임시적으로 저장해 둔 제2 롤(12)로부터 공급된 분리막 스트립(F2)을 코어부(C)를 향해 공급한다.The rotating
그러면, 제1 롤(11) 쪽에서 공급된 분리막 스트립(F1)은, 코어부(C)가 반전 회전될 때 작용하는 장력에 의해 코어부(C)의 일측 단부 쪽으로 끌어 당겨져 코어부(C)를 중심으로 권취됨으로써 제1 전극 부재(E1)를 감싸도록 폴딩된다. 또한, 제2 롤(12) 쪽에서 공급된 분리막 스트립(F2)은, 코어부(C)가 반전 회전될 때 작용하는 장력에 의해 코어부(C)의 타측 단부 쪽으로 끌어 당겨져 코어부(C)를 중심으로 권취됨으로써 제2 전극 부재(E2)를 감싸도록 폴딩된다.The separation membrane strip F1 fed from the
이러한 과정에 의해 제1 롤(11)과 제2 롤(12) 사이 영역에는, 코어부(C), 코어부(C)의 일측 단부와 연결되며 나선형으로 폴딩된 제1 나선부(H1), 및 코어부(C)의 타측 단부와 연결되며 나선형으로 폴딩된 제2 나선부(H2)를 갖는 분리막 나선체(H)가 형성된다. 이러한 분리막 나선체(H)는, 코어부(C)를 최소 단위로 하며, 코어부(C) 또는 분리막 나선체(H)가 1회 반전 회전될 때마다 코어부(C) 또는 분리막 나선체(H)에 새로 권취된 분리막 스트립(F)에 의해 그 층수가 1층씩 증가된다. 즉, 제1 나선부(H1)와 제2 나선부(H2)는, 코어부(C) 또는 분리막 나선체(H)가 1회 반전 회전될 때마다 그 나선층 수가 1층씩 증가되는 것이다. 이러한 제1 나선부(H1)와 제2 나선부(H2)는, 코어부(C)를 중심으로 동일한 나선 방향을 따라 서로 평행하게 연장되며 적어도 일부 구간이 서로 대면하는 이중 나선 구조를 형성한다.The first spiral portion H1 connected to one end of the core portion C and the one end of the core portion C and being spirally folded is formed in the region between the
이후에, 제1 전극 적층 유닛(40)은 새로운 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면 즉, 제2 나선부(H2)의 최외측면에 가압 접촉시켜 적층하고, 제2 전극 적층 유닛(60)은 새로운 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면 즉, 제1 나선부(H1)의 최외측면에 가압 접촉시켜 적층한다.Thereafter, the first
다음으로, 폴딩 지그(22)는 이전에 파지해 둔 코어부(C) 및 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 파지 해제하고, 제2 이송 부재(26)는 회전 부재(24)와 폴딩 지그(22)를 분리막 나선체(H)로부터 멀어지도록 함께 이송한다.Next, the
이처럼 폴딩 지그(22)가 코어부(C) 및 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 파지 해제할 경우에, 분리막 나선체(H), 제1 전극 부재(E1) 및 제2 전극 부재(E2)의 적층 상태는 제1 전극 적층 유닛(40)과 제2 전극 적층 유닛(60)으로부터 인가된 가압력과 분리막 나선체(H)에 작용하는 장력에 의해 여전히 유지된다.When the
이후에, 회전 부재(24)는 폴딩 지그(22)를 상기 일 방향 또는 상기 일 방향과 반대되는 반대 방향으로 반전 회전시켜, 폴딩 지그(22)를 원 상태로 본원시킨다.Thereafter, the
이는, 폴딩 지그(22)에 구비된 집게(22a)의 한 쌍의 다리들 중 어느 하나는 항상 제1 전극 부재(E1)하고만 접촉시키고 또한 다른 하나는 항상 제2 전극 부재(E2)하고만 접촉시켜, 집게(22a)의 다리에 묻은 어느 종류의 전극 부재의 파티클이 다른 종류의 전극 부재에 옮겨 묻는 것을 방지하기 위함이다.This is because any one of the pair of legs of the
다음으로, 제2 이송 부재(26)는, 폴딩 지그(22)가 분리막 나선체(H)에 이르도록 회전 부재(24)와 폴딩 지그(22)를 분리막 나선체(H) 쪽으로 이송한다. 또한, 분리막 나선체(H)에 이른 폴딩 지그(22)는, 이전에 적층한 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 감싸도록 폴딩된 분리막 나선체(H) 및 이러한 분리막 나선체(H)에 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 함께 파지한다.The second conveying member 26 conveys the
이후에, 회전 부재(24)는 폴딩 지그(22)를 상기 일 방향으로 반전 회전시켜, 분리막 나선체(H) 및 분리막 나선체(H)에 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 상기 일 방향으로 함께 반전 회전시킨다. 이와 동시에 제1 댄싱 롤러(10b)는, 미리 정해진 경로를 따라 이동하여, 임시적으로 저장해 둔 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 코어부(C)를 향해 공급하고 또한 제2 댄싱 롤러(10d)는, 미리 정해진 경로를 따라 이동하여, 임시적으로 저장해 둔 제2 롤(12)로부터 공급된 분리막 스트립(F2)을 코어부(C)를 향해 공급한다.Thereafter, the
그러면, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)은, 분리막 나선체(H)가 반전 회전될 때 작용하는 장력에 의해 분리막 나선체(H)의 일측 단부 쪽으로 끌어 당겨져 코어부(C)를 중심으로 분리막 나선체(H)에 새로 권취됨으로써 상기 새로 적층된 제2 전극 부재(E2)를 감싸도록 폴딩된다. 또한, 제2 롤(12)로부터 공급된 분리막 스트립(F2)은, 분리막 나선체(H)가 반전 회전될 때 작용하는 장력에 의해 분리막 나선체(C)의 타측 단부 쪽으로 끌어 당겨져 코어부(C)를 중심으로 분리막 나선체(H)에 새로 권취됨으로써 상기 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)를 감싸도록 폴딩된다.The separation membrane strip F1 supplied from the
이처럼 분리막 폴딩 유닛(20)은, 코어부(C)를 적어도 포함하는 분리막 나선체(H)의 외면에 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 새로 적층될 때마다 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 분리막 스트립(F)으로 감싸줄 수 있도록 분리막 스트립(F)을 코어부(C)를 중심으로 권취할 수 있다. 그러면, 제1 전극 부재들(E1)과 제2 전극 부재들(E2)은, 코어부(C)와 가장 인접한 제1 나선부(H1)의 최하층과 코어부(C) 사이, 코어부(C)와 가장 인접한 제2 나선부(H2)의 최하층과 코어부(C) 사이, 및 서로 인접하는 제1 나선부(H1)의 어느 한 층과 제2 나선부(H2)의 어느 한 층 사이에 교번적으로 개재된다. 이를 통해 분리막 폴딩 유닛(20)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이에 교번적으로 개재된 전극 조립체(A)를 형성할 수 있다.The
한편, 분리막 나선체(H)는 분리막 스트립(F)이 코어부(C)를 중심으로 권취되어 형성되고 또한 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)는 이러한 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이에 교번적으로 개재되므로, 전극 조립체(A)의 단면적은 분리막 스트립(F)의 누적 권취 길이와 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 누적 적층 개수에 대응하여 단계적으로 증가된다. 이로 인해, 분리막 나선체(H)에 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)에 새로 권취되는 분리막 스트립(F)으로 감싸주는데 필요한 분리막 스트립(F)의 공급 길이는, 분리막 스트립(F)의 누적 권취 길이와 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 누적 전극 개수에 대응하여 단계적으로 증가한다. 따라서, 제1 롤(11)과 제2 롤(12)은 각각, 분리막 스트립(F)의 누적 권취 길이와 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 누적 적층 개수에 따른 전극 조립체(A)의 단면적의 증가분에 대응하여, 분리막 스트립(F)의 공급 길이를 단계적으로 증가시킨다. On the other hand, the separation membrane or the hull H is formed by winding the separation membrane strip F around the core portion C and the first electrode member E1 and the second electrode member E2 are wound around the separation membrane or the hull H The cross sectional area of the electrode assembly A is different from the cumulative winding length of the separation membrane strip F and the cumulative winding number of the first electrode member E1 and the second electrode member E2 Correspondingly increases stepwise. The separation membrane strip F necessary for wrapping the first electrode member E1 and the second electrode member E2 newly stacked on the separation membrane or the hull H with the separation membrane strip F newly wound on the separation membrane or the hull H, The supply length of the separation membrane F increases stepwise in accordance with the cumulative winding length of the separation membrane strip F and the number of cumulative electrodes of the first electrode member E1 and the second electrode member E2. Therefore, the
한편, 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 총 적층 개수는, 특별히 한정되지 않으며, 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 두께, 이차전지의 용량, 등 미리 정해진 공정 조건에 따라 결정될 수 있다. 이처럼 제1 전극 부재(E1)가 제2 전극 부재(E2)의 적층 개수가 결정되면, 전극 조립체(A)를 형성하는데 필요한 분리막 스트립(F)의 총 권취 길이는 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 총 적층 개수에 대응하여 결정된다. On the other hand, the total number of laminations of the first electrode member E1 and the second electrode member E2 is not particularly limited and the thickness of the first electrode member E1 and the second electrode member E2, , ≪ / RTI > and the like. The total winding length of the separation membrane strip F required to form the electrode assembly A is determined by the total length of the first electrode member E1 and the second electrode member E2, Is determined corresponding to the total number of stacked second electrode members (E2).
그런데, 분리막 나선체(H)의 제1 나선부(H1)는 제1 롤(11)에 권취된 분리막 스트립(F)의 일측과 연결되고 또한 분리막 나선체(H)의 제2 나선부(H2)는 제2 롤(12)에 권취된 분리막 스트립(F)의 타측과 연결된다. 따라서, 분리막 스트립(F)을 전술한 총 권취 길이만큼 공급한 후에는 제1 나선부(H1) 및 제2 나선부(H2)와, 분리막 나선체(H)에 권취되지 않은 잔여 분리막 스트립(F) 사이의 연결을 어떻게 차단할지가 문제된다.The first spiral portion H1 of the separation membrane or the hull H is connected to one side of the separation membrane strip F wound on the
이를 해결하기 위하여, 제2 롤(12)에는, 마지막 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 분리막 나선체(H)에 적층한 후 분리막 스트립(F)을 분리막 나선체(H)에 마직막으로 권취할 때 제1 나선부(H1)가 제2 나선부(H2)에 비해 상대적으로 길게 연장되어 제2 나선부(H2)의 단부를 덮을 수 있도록 분리막 스트립(F)의 타측이 미리 정해진 권취 길이만큼 권취된다. 즉, 제2 롤(12)에는, 마지막 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 분리막 나선체(H)에 적층되어 분리막 폴딩 유닛(20)이 분리막 나선체(H), 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 함께 파지한 후 반전 회전 시킬 때 제1 나선부(H1)가 제2 나선부(H2)의 단부를 덮을 수 있도록 분리막 스트립(F)의 타측이 미리 정해진 권취 길이만큼 권취되는 것이다.In order to solve this problem, after the last first electrode member E1 and the second electrode member E2 are laminated on the separation membrane or the hull H, the separation membrane strip F is separated from the separation membrane or the hull H so that the first spiral portion H1 extends relatively longer than the second spiral portion H2 and covers the end portion of the second spiral portion H2, Is wound by a predetermined winding length. That is, the last first electrode member E1 and the second electrode member E2 are laminated on the separator and the hull H in the
또한, 제2 롤(12)의 권취 지그(12a)는, 분리막 스트립(F)의 타측 단부가 분리막 나선체(H)에 코어부(C)를 중심으로 권취되어 제2 나선부(H2)의 단부를 이루도록 미리 정해진 시기에 분리막 스트립(F)의 타측 단부를 파지 해제한다. 그러면, 권취 지그(12a)로부터 파지 해제되어 자유단 상태가 된 분리막 스트립(F)의 타측 단부는 자연스럽게 분리막 나선체(H)에 코어부(C)를 중심으로 권취되어 제2 나선부(H2)의 단부를 이루게 된다.The other end of the separation membrane strip F is wound around the core portion C on the separation membrane or the hull H so that the winding
또한, 제1 롤(11)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 나선부(H1)가 제2 나선부(H2)의 단부를 완전히 덮을 수 있도록 제2 롤(12)에 비해 상대적으로 긴 길이의 분리막 스트립(F)이 권취된다. 한편, 분리막 나선체(H)에 권취되지 않는 잔여 분리막 스트립(F1)과 연결된 제1 나선부(H1)의 단부는 후술할 커팅 유닛(70)을 이용해 커팅할 수 있다.6, the
이처럼 분리막 폴딩 유닛(20)은, 양 방향에서 코어부(C)를 향해 공급되는 분리막 스트립(F)을 분리막 나선체(H)에 코어부(C)를 중심으로 권취함으로써, 분리막 스트립(F)이 코어부(C)를 중심으로 나선형으로 폴딩된 이중 나선 구조의 분리막 나선체(H)를 형성할 수 있다. 또한, 분리막 폴딩 유닛(20)은, 전술한 분리막 나선체(H)의 양면에 각각 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 새로 적층될 때마다 분리막 스트립(F)을 새로 권취하여, 상기 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 상기 새로 권취된 분리막 스트립(F)으로 감싸줄 수 있다.The separation
이러한 분리막 폴딩 유닛(20)을 이용하면, 분리막 스트립(F)의 권취 및 폴딩 작업과 전극 부재들(E1, E2)의 적층 작업을 미리 정해진 코어부(C)와 대응하는 위치에서 함께 수행할 수 있다. 즉, 코어부(C)에 대응하는 고정된 위치에서 분리막 스트립(F)의 권취 및 폴딩 작업을 함께 수행할 수 있는 것이다. 따라서, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 풀셀들 또는 바이셀들이 미리 정해진 간격으로 배열된 분리막 스트립을 분리막 스트립의 일단에서 타단 쪽으로 이동하면서 순차적으로 말아주어야 하는 종래의 스택/폴딩형 전극 조립체의 제조 방법에 비해, 전극 조립체(A)의 제조에 소요되는 시간이 절감되며, 전극 조립체(A)의 제조 공정의 자동화가 용이하고, 작업상의 오류나 부주의 등으로 인한 이차전지의 품질 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 코어부(C)를 중심으로 양 방향에서 공급된 분리막 스트립(F)을 동시에 권취하여 전극 조립체(A)를 제조할 수 있으므로, 전극 조립체(A)의 제조에 소요되는 시간을 더욱 절감할 수 있다.The use of such a
도 7은 일 양상에 따른 제1 전극 부재의 평면도이며, 도 8은 일 양상에 따른 제2 전극 부재의 평면도이고, 도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 전극 부재들을 이용해 제조한 일 양상에 따른 전극 조립체의 사시도이며, 도 10 내지 도 12는 도 7 및 도 8에 도시된 전극 부재들의 적층 방법을 설명하기 위한 도면들이다.FIG. 7 is a plan view of a first electrode member according to an embodiment, FIG. 8 is a plan view of a second electrode member according to an embodiment, and FIG. 9 is a cross- FIGS. 10 to 12 are views for explaining a method of stacking the electrode members shown in FIGS. 7 and 8. FIG.
또한, 도 13은 다른 양상에 따른 제1 전극 부재의 평면도이며, 도 14는 다른 양상에 따른 제2 전극 부재의 평면도이며, 도 15는 도 13 및 도 14에 도시된 전극 부재들을 이용해 제조한 다른 양상에 따른 전극 조립체의 사시도이다.13 is a plan view of a first electrode member according to another aspect, FIG. 14 is a plan view of a second electrode member according to another aspect, and FIG. 15 is a plan view of a second electrode member manufactured by using the electrode members shown in FIG. 13 and FIG. FIG. 2 is a perspective view of an electrode assembly according to an aspect of the present invention.
제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)로서 사용 가능한 전극 부재의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 전극 부재(E1)는 미리 정해진 면적을 갖는 단위체인 양극이고, 제2 전극 부재(E2)는 미리 정해진 면적을 갖는 단위체인 음극일 수 있다. 또한, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)에는 양극 탭(E4)이 마련되고, 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)에는 음극 탭(E6)이 마련된다.The kind of the electrode member usable as the first electrode member E1 and the second electrode member E2 is not particularly limited. For example, as shown in FIGS. 7 and 8, the first electrode member E1 is an anode that is a unit having a predetermined area, and the second electrode member E2 is a cathode electrode that is a unit having a predetermined area. . 7 and 8, the positive electrode tab E4 is provided at one end E3 of the first electrode member E1 and the positive electrode tab E4 is provided at one end E5 of the second electrode member E2. And a negative electrode tab E6 is provided.
전극 탭들(E4, E6)이 마련됨에 따라, 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 전극 조립체(A)를 제조할 경우에, 제1 전극 적층 유닛(40)은 양극 탭(E4)이 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이의 간격을 통해 외부로 돌출되도록 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 적층하고, 이에 대응하여 제2 전극 적층 유닛(60)은 음극 탭(E6)이 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이의 간격을 통해 외부로 돌출되도록 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 적층하여야 한다.When the electrode assembly A is manufactured by using the electrode
그런데, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 양극 탭(E4)은 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련될 수 있고, 음극 탭(E6)은 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련될 수 있다.7 and 8, the positive electrode tab E4 may be provided at a predetermined distance from the center of one end E3 of the first electrode member E1, The second electrode member E6 may be provided at a position spaced apart from the center of the one end portion E5 of the second electrode member E2 by a predetermined gap.
이러한 전극 부재들(E1, E2)를 이용해 전극 조립체(A)를 제조할 경우에, 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 부재들(E1, E2)은 전극 탭들(E4, E6)이 전극 조립체(A)의 서로 동일한 측 단부에 함께 위치하되, 서로 같은 극성을 갖는 전극 탭들(E4, E6)끼리 일렬로 정렬되도록 적층되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 전극 부재들(E1)은 양극 탭들(E4)끼리 일렬로 정렬되도록 적층되고, 제2 전극 부재들(E2)은 음극 탭들(E6)끼리 일렬로 정렬되도록 적층되는 바람직하다. 이처럼 전극 부재들(E1, E2)을 정렬하면, 서로 갖는 극성을 갖는 전극 탭들(E4, E6)를 용이하게 전기적으로 연결할 수 있다.When the electrode assembly A is manufactured using the electrode members E1 and E2, as shown in FIG. 9, the electrode members E1 and E2 are formed such that the electrode tabs E4 and E6 are connected to the electrode assembly A and the electrode taps E4 and E6 having the same polarity are aligned in a line. That is, the first electrode members E1 are laminated so that the positive electrode tabs E4 are aligned in a line, and the second electrode members E2 are laminated so that the negative electrode tabs E6 are aligned in a line. By aligning the electrode members E1 and E2 as described above, the electrode taps E4 and E6 having mutually different polarities can be easily electrically connected.
그런데, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 전극 부재들(E1, E2)이 분리막 나선체(H)에 새로 적층될 때마다, 새로 적층된 전극 부재들(E1, E2)을 분리막 나선체(H)에 새로 권취되는 분리막 스트립(F)으로 감싸줄 수 있도록 분리막 나선체(H)와 전극 부재들(E1, E2)을 코어부(C)를 중심으로 반전 회전시킨다. 이로 인해, 전극 부재들(E1, E2)이 반전 회전될 때, 전극 탭들(E4, E6)의 위치는 전극 부재들(E1, E2)의 일측 단부(E3, E5)의 중심부를 기준으로 반전된다. 따라서, 이러한 전극 탭들(E4, E6)의 위치 반전에 대한 고려 없이 전극 부재들(E1, E2)을 단순히 적층하면, 양극 탭들(E4)과 음극 탭들(E6)이 각각 일렬로 정렬되지 못하고 지그재그로 정렬될 우려가 있다.10 and 11, each time the electrode members E1 and E2 are laminated on the separator or the hull H, the electrode
이를 해결하기 위하여, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 적층 부재들(E1, E2)을 적층할 때마다 전극 탭들(E4, E6)의 위치가 교번적으로 바뀌도록 전극 부재들(E1, E2)을 적층한다.In order to solve this problem, the electrode
예를 들어, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1)와, 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 상기 어느 한쪽과 반대되는 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)에 교번적으로 적층할 수 있다.For example, as shown in Figs. 10 and 12, the electrode
예를 들어, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 상기 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2)와, 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 상기 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2)를 분사막 나선체(H)에 교번적으로 적층할 수 있다.For example, as shown in Figs. 10 and 12, the electrode
이때, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 서로 같은 극성을 갖는 전극 탭들(E4, E6)끼리 일렬로 정렬시키기 위하여, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 양극 탭들(E4)과 음극 탭들(E6)의 편심 방향이 서로 반대되도록 전극 부재들(E1, E2)을 적층할 수 있다. 이를 통해, 도 9에 도시된 바와 같이, 양극 탭들(E4)을 전극 조립체(A)의 일측 단부에 일렬로 정렬시킬 수 있고, 음극 탭들(E6)을 전극 조립체(A)의 일측 단부에 일렬로 정렬시킬 수 있다.At this time, in order to align the electrode taps E4 and E6 having the same polarity with each other in a line, the electrode
한편, 전극 탭들(E4, E6)은 전극 부재들(E1, E2)의 일측 단부(E3, E5)의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격되어 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 전극 탭들(E4', E6')은 전극 부재들(E1', E2')의 일측 단부(E3', E5')의 중심부에 형성될 수도 있다. 그러면, 전극 부재들(E1', E2')이 반전되어도 전극 탭들(E4', E6')의 위치가 일정하게 유지되므로, 전극 탭들(E4', E6')의 위치 반전에 대한 문제는 고려하지 않아도 된다. 이러한 전극 부재들(E1', E2')을 이용해 전극 조립체(A')를 제조할 경우에, 도 15에 도시된 바와 같이, 전극 부재들(E1', E2')은 양극 탭(E4')과 음극 탭(E6')이 각각 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이의 간격을 통해 외부로 돌출되되 전극 조립체(A')의 서로 반대 측 단부에 위치하도록 적층되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 양극 탭들(E4')을 전극 조립체(A')의 일측 단부에 일렬로 정렬시킬 수 있고, 음극 탭들(E6')을 전극 조립체(A')의 타측 단부에 일렬로 정렬시킬 수 있다.The electrode tabs E4 and E6 are spaced apart from the center of one of the end portions E3 and E5 of the electrode members E1 and E2 by predetermined intervals. However, the present invention is not limited thereto. 13 and 14, the electrode taps E4 'and E6' may be formed at the center portions of one ends E3 'and E5' of the electrode members E1 'and E2' . The position of the electrode tabs E4 'and E6' is kept constant even if the electrode members E1 'and E2' are reversed, so that the problem of positional reversal of the electrode tabs E4 'and E6' You do not have to. When manufacturing the electrode assembly A 'using these electrode members E1' and E2 ', as shown in FIG. 15, the electrode members E1' and E2 'are connected to the positive electrode tab E4' And the negative electrode tab E6 'are laminated so as to protrude outward through a gap between the respective layers of the separator and the hull H and to be positioned at opposite ends of the electrode assembly A'. Thereby, the positive electrode taps E4 'can be aligned in line with one end of the electrode assembly A' and the negative electrode taps E6 'can be aligned in line with the other end of the electrode assembly A' .
도 16은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치의 평면도이며, 도 17은 도 16에 도시된 제1 전극 공급 유닛과 제1 전극 적층 유닛의 평면도이다.FIG. 16 is a plan view of the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 17 is a plan view of the first electrode supply unit and the first electrode stacking unit shown in FIG.
또한, 도 18은 도 17에 도시된 제1 전극 공급 유닛과 제1 전극 적층 유닛의 정면도이며, 도 19는 도 16에 도시된 제1 전극 적층 유닛과 제2 전극 적층 유닛이 분리막 나선체에 전극 부재들을 적층하는 양상을 나타내는 도면이다.18 is a front view of the first electrode supply unit and the first electrode laminate unit shown in Fig. 17, and Fig. 19 is a cross-sectional view of the first electrode laminate unit and the second electrode laminate unit shown in Fig. And Fig.
전술한 바와 같이, 제1 전극 적층 유닛(40)은 제1 전극 공급 유닛(30)으로부터 공급된 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 적층하고, 제2 전극 적층 유닛(60)은 제2 전극 공급 유닛(50)으로부터 공급된 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 적층한다. 이를 위하여, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 전극 공급 유닛(30)과 제1 전극 적층 유닛(40)은, 분리막 나선체(H)의 일면과 대응하도록 전극 조립체 제조 장치(1)의 일측에 설치되고, 제2 전극 공급 유닛(50)과 제2 전극 적층 유닛(60)은, 분리막 나선체(H)의 타면과 대응하도록 전극 조립체 제조 장치(1)의 타측에 설치된다. 또한, 제2 전극 공급 유닛(50) 및 제2 전극 적층 유닛(60)은 각각, 분리막 나선체(H)를 사이에 두고 제1 전극 공급 유닛(30) 및 제1 전극 적층 유닛(40)과 대칭적으로 설치된다는 점과, 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 적층하기 위한 장치들이라는 점을 제외하고는, 제1 전극 공급 유닛(30) 및 제1 전극 적층 유닛(40)과 동일한 구성을 갖는다.As described above, the first electrode laminated
설명의 편의를 위해 이하에서는, 전극 조립체(A)를 제조하는 경우를 예로 들어 전극 공급 유닛들(30, 50)과 전극 적층 유닛들(40, 60)에 대하여 설명하기로 한다. 이러한 전극 공급 유닛들(30, 50)과 전극 적층 유닛들(40, 60)에 대한 설명은, 전술한 전극 조립체(A)와 전극 조립체(A')의 차이점에 대한 내용을 제외하고는 전극 조립체(A')를 제조하는 경우에도 공통적으로 적용될 수 있음은 물론이다.For convenience of explanation, the
먼저, 제1 전극 공급 유닛(30)은, 분리막 나선체(H)의 일면에 적층하고자 하는 제1 전극 부재(E1)를 공급하기 위한 장치이다.First, the first
제1 전극 공급 유닛(30)은, 도 16에 도시된 바와 같이, 분리막 나선체(H)의 일면으로부터 미리 정해진 간격만큼 이격되도록 설치된다. 이러한 제1 전극 공급 유닛(30)은, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 전극 부재(E1)가 적재되는 제1 적재 트레이(32a, 32b)와, 제1 전극 부재(E1)를 제1 적재 트레이(32a, 32b)로부터 제1 전극 적층 유닛(40)에 공급하는 제1 전극 공급기(34)와, 제1 전극 공급기(34)로부터 공급된 제1 전극 부재(E1)를 미리 정해진 배치 양상으로 정렬하여 제1 전극 적층 유닛(40)에 전달하는 제1 전극 정렬기(36)를 구비한다.16, the first
여기서, 제1 전극 공급 유닛(30)은 제1 전극 공급기(34)로부터 공급된 제1 전극 부재(E1)가 제1 전극 정렬기(36)를 경유하여 제1 전극 적층 유닛(40)에 전달되도록 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 전극 정렬기(36)는 제1 전극 공급기(34)가 제1 전극 적층 유닛(40)에 제1 전극 부재(E1)를 직접 공급할 수 있도록 생략될 수도 있다. 이하에서는, 이러한 제1 전극 정렬기(36)가 구비되는 경우를 예로 들어 제1 전극 공급 유닛(30)에 대해 설명하기로 한다.The first
제1 적재 트레이(32a, 32b)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 단위체인 양극으로 구성된 제1 전극 부재(E1)가 각각 적재되도록 한 쌍이 마련된다. 제1 전극 부재(E1)로서 사용 가능한 양극의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 제1 전극 부재(E1)는 전극 조립체의 제조에 일반적으로 사용되는 양극과 동일한 재질로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 17, the first stacking
제1 적재 트레이들(32a, 32b)은, 제1 적재 트레이들(32a, 32b)과 분리막 나선체(H) 사이에 제1 전극 정렬기(36)가 위치하도록 설치되되, 제1 전극 공급기(34)의 제1 공급암들(34a, 34b)의 회전 경로에 대응하도록 제1 전극 공급기(34)의 회전축(34c)을 사이에 두고 대칭적으로 설치된다. 바람직하게는, 제1 적재 트레이들(32a, 32b)은, 제1 전극 공급기(34)의 회전축(34c)과 분리막 나선체(H)의 일면의 중심부를 연결한 가상선(미도시)과 제1 적재 트레이들(32a, 32b)의 중심부를 연결한 가상선(미도시)이 서로 수직을 이루도록 설치된다.The first stacking
도 17에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 제1 적재 트레이(32a, 32b)에는 양극 탭(E4)이 분리막 나선체(H) 쪽을 향하도록 제1 전극 부재(E1)가 적재되며, 다른 하나의 제1 적재 트레이(32a, 32b)에는 양극 탭(E4)이 분리막 나선체(H)의 반대 쪽을 향하도록 제1 전극 부재(E1)가 적재된다. 즉, 제1 적재 트레이들(32a, 32b)에는, 제1 전극 부재(E1)가 좌우 대칭을 이루도록 각각 적재되는 것이다. 그러면, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 적재 트레이들(32a, 32b)은, 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1)와 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1)를 교번적으로 공급할 수 있다. 이를 통해, 양극 탭들(E4)이 일렬로 정렬되도록 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)에 적층할 수 있다.17, the first electrode member E1 is loaded on one of the first stacking
제1 전극 공급기(34)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 각도를 이루도록 일측 단부가 서로 연결되며 상기 일측 단부에 마련된 회전축(34c)을 중심으로 회전되고 제1 적재 트레이들(32a, 32b)에 적재된 제1 전극 부재(E1)를 파지하거나 파지 해제 가능한 한 쌍의 제1 공급암들(34a, 34b)을 구비한다. 제1 전극 공급기(34)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전축(36j)을 중심으로 제1 전극 적층 유닛(40)과 후술할 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전 각도 간격의 정수배, 예를 들어, 180° 만큼 이격되도록 설치된다.17, the
제1 공급암들(34a, 34b)은, 회전축(34c)이 구동 모터(미도시)와 축 결합되어 회전축(34c)을 중심으로 회전될 수 있다. 제1 공급암들(34a, 34b)은, 회전축(34c)을 따라 회전될 때 제1 적재 트레이(32a, 32b)와 대면될 수 있도록 회전축(34c)과 제1 적재 트레이(32a, 32b) 사이 간격과 대응되는 길이 및 제1 적재 트레이(32a, 32b)의 설치 높이에 비해 상대적으로 높은 설치 높이를 갖는다.The
제1 공급암들(34a, 34b)은, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 제1 공급암(34a, 34b)이 이와 대응하는 어느 하나의 제1 적재 트레이(32a, 32b)와 대면될 때 다른 하나의 제1 공급암(34a, 34b)이 후술할 제1 전극 정렬기(36)의 제1 정렬 부재(36b)와 대면될 수 있도록 미리 정해진 각도를 이루게 마련된다. 예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 공급암들(34a, 34b)은 서로 수직을 이루게 마련될 수 있다.The
제1 공급암들(34a, 34b)은 각각, 제1 전극 부재(E1)를 파지하거나 파지 해제하기 위하여, 제1 전극 부재(E1)를 진공 흡착 또는 흡착 해제 가능한 제1 진공 흡착 패드(34d)를 가질 수 있다. 제1 진공 흡착 패드(34d)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 제1 공급암들(34a, 34b)은 각각 제1 전극 부재(E1)를 안정적으로 파지하거나 파지 해제할 수 있도록 적어도 하나의 제1 진공 흡착 패드(34d)를 가질 수 있다.Each of the
이러한 제1 전극 공급기(34)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 후술할 제1 전극 정렬기(36)의 제1 정렬 플레이트(36a)가 미리 정해진 각도만큼 회전된 후 정지될 때, 어느 하나의 제1 공급암(34a, 34b)의 제1 진공 흡착 패드(34d)가 어느 하나의 제1 적재 트레이(32a, 32b)로부터 제1 전극 부재(E1)를 파지함과 동시에 다른 하나의 제1 공급암(34a, 34b)의 제1 진공 흡착 패드(34d)가 다른 하나의 제1 적재 트레이(32a, 32b)로부터 미리 파지해 둔 제1 전극 부재(E1)를 파지 해제하여 제1 전극 정렬기(36)의 어느 하나의 제1 정렬 부재(36b)에 안착시키도록 구동된다. 이처럼 구동되는 제1 전극 공급기(34)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1) 및 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1)를 제1 전극 정렬기(36)에 교번적으로 공급할 수 있다.17, when the
제1 전극 정렬기(36)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 전극 공급기(34)와 분리막 나선체(H)에 사이에 위치하도록 설치된다. 제1 전극 정렬기(36)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 회전축(36j)을 중심으로 미리 정해진 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간 동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 제1 정렬 플레이트(36a)와, 제1 정렬 플레이트(36a)에 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전축(36j)을 중심으로 상기 회전 각도 간격만큼 상호 이격되도록 방사형으로 설치되며, 제1 전극 부재(E1)를 미리 정해진 배치 형태로 정렬하는 복수의 제1 정렬 부재들(36b)을 가질 수 있다.The
제1 정렬 플레이트(36a)는, 회전축(36j)이 구동 모터(미도시)와 축 결합되어, 회전축(36j)을 중심으로 상기 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간 동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 턴테이블 구조를 갖는다. 상기 회전 각도 간격은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 제1 정렬 플레이트(36a)는 90° 회전된 후 정지하기를 반복하도록 구동될 수 있다.The
제1 정렬 부재들(36b)은, 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전 각도 간격과 동일한 각도 간격만큼 상호 이격되도록 제1 정렬 플레이트(36a)에 방사형으로 설치된다. 예를 들어, 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전 각도 간격이 90°인 경우에, 4개의 제1 정렬 부재들(36b)이 제1 정렬 플레이트(36a)에 90° 만큼 상호 이격되도록 방사형으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 정렬 부재들(36b)은, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 정렬 플레이트(36a)가 회전 각도 간격만큼 회전된 후 정지될 때, 어느 하나의 제1 정렬 부재(36b)가 어느 하나의 제1 공급암(34a, 34b)의 제1 진공 흡착 패드(34d)와 대면됨과 동시에 다른 하나의 제1 정렬 부재(36b)가 후술할 제1 전극 적층 유닛(40)의 어느 하나의 제1 전극 적층기(44)와 대면되도록 제1 정렬 플레이트(36a)의 미리 정해진 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 어느 하나의 제1 정렬 부재(36b)와 상기 다른 하나의 제1 정렬 부재(36b) 사이의 각도 간격은, 제1 전극 공급기(34)와 제1 전극 적층 유닛(40) 사이의 간도 간격과 동일한 각도 간격 즉, 180 °이다.The
제1 정렬 부재들(36b)은, 제1 전극 부재(E1)의 폭 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 제1 정렬바들(36c)과, 제1 전극 부재(E1)의 길이 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 제2 정렬바들(36d)과, 제1 정렬바들(36c)과 제2 정렬바들(36d) 중 어느 하나의 정렬바를 왕복 이송하는 실린더(36e)와, 실린더(36e)에 의해 상기 어느 하나의 정렬바가 왕복 이송될 때 나머지 정렬바들도 함께 왕복 이송되도록 제1 정렬바들(36c)과 제2 정렬바들(36d)을 상호 연결하는 연결 링크(36f)를 갖는다. 또한, 연결 링크(36f)는, 회전축(36h)을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전되는 링크 코어(36g)와, 일단이 링크 코어(36g)에 회전축(36h)으로부터 편심되도록 힌지 결합되고 타단이 정렬바들 중 이와 대응하는 어느 하나의 정렬바에 힌지 결합되는 복수의 링크바들(36i)을 갖는다.The
이처럼 제1 정렬 부재들(36b)이 마련됨에 따라, 실린더(36e)가 상기 어느 하나의 정렬바를 링크 코어(36g)로부터 멀어지도록 이송하면 나머지 정렬바들도 링크 코어(36g)로부터 멀어지도록 이송되고, 실린더(36e)가 상기 어느 하나의 정렬바를 링크 코어(36g)와 가까워지도록 이송하면 나머지 정렬바들도 링크 코어(36g)와 가까워지도록 이송된다. 따라서, 제1 정렬 부재들(36b)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 정렬바들이 서로 이격 배치된 상태에서 제1 공급암(34a, 34b)의 제1 진공 흡착 패드(34d)로부터 파지 해제된 제1 전극 부재(E1)가 정렬바들 사이 영역에 안착되면, 정렬바들이 제1 전극 부재(E1)와 접촉되도록 구동됨으로써 제1 전극 부재(E1)를 미리 정해진 배치 형태로 정렬할 수 있다.As the
한편, 제1 적재 트레이(32a, 32b)에 적재된 제1 전극 부재들(E1)은 정전기 기타 원인으로 인하여 서로 들러 붙는 경우가 있다. 이로 인해, 2매 이상의 제1 전극 부재들(E1)이 서로 들러 붙은 상태로 함께 공급되어 분리막 나선체(H)의 일면에 함께 적층됨으로써 이차전지의 성능에 악영향을 주게 될 우려가 있다. 이를 해결하기 위하여, 제1 전극 공급 유닛(30)은, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전축(36j)을 중심으로 제1 전극 공급기(34) 및 제1 전극 적층 유닛(40)과 각각 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전 각도 간격의 정수 배만큼 이격되도록 제1 전극 공급기(34)와 제1 전극 적층 유닛(40) 사이에 설치되며, 제1 정렬 부재(36b)에 2매 이상의 제1 전극 부재(E1)가 안착되었는지 여부를 감지 가능한 제1 전극 감지기(38)를 더 구비할 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 전극 공급기(34)와 제1 전극 적층 유닛(40)이 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전축(36j)을 중심으로 180° 이격된 경우에, 제1 전극 감지기(38)는 제1 전극 공급기(34) 및 제1 전극 적층 유닛(40)과 각각 90° 이격되도록 제1 전극 공급기(34)와 제1 전극 적층 유닛(40) 사이에 설치될 수 있다. 이러한 제1 전극 감지기(38)의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 제1 전극 감지기(38)는 통상적으로 사용되는 2매 감지 센서로 구성될 수 있다.On the other hand, the first electrode members E1 stacked on the first stacking
다음으로, 제1 전극 적층 유닛(40)은, 제1 전극 공급 유닛(30)으로부터 공급된 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 적층하기 위한 부재이다.The first
제1 전극 적층 유닛(40)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 전극 공급기(34)와 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전축(36j)을 중심으로 제1 정렬 플레이트(36a)의 회전 각도 간격의 정수배, 예를 들어, 180° 만큼 이격되도록 설치된다. 이러한 제1 전극 적층 유닛(40)은, 도 18에 도시된 바와 같이, 회전축(42a)을 중심으로 미리 정해진 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간 동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 제1 적층 플레이트(42)와, 제1 적층 플레이트(42)에 제1 적층 플레이트(42)의 회전축(42a)을 중심으로 제1 적층 플레이트(42)의 회전 각도 간격과 동일한 각도 간격만큼 상호 이격되도록 방사형으로 설치되며, 제1 정렬 부재(36b)에 안착된 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 적층 가능한 복수의 제1 전극 적층기들(44)을 구비한다.17, the first
제1 적층 플레이트(42)는, 회전축(42a)이 구동 모터(미도시)와 축 결합되어, 회전축(42a)을 중심으로 상기 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 턴 테이블 구조를 갖는다. 이러한 제1 적층 플레이트(42)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층기(44)와 제1 전극 정렬기(36)가 서로 간섭하지 않도록 제1 전극 정렬기(36)로부터 미리 정해진 간격만큼 이격되어 설치된다.The
제1 적층 플레이트(42)의 회전 각도 간격은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 제1 적층 플레이트(42)는 90° 회전된 후 정지하기를 반복하도록 구동될 수 있다. 또한, 제1 적층 플레이트(42)는, 전술한 제1 전극 정렬기(36)의 제1 정렬 플레이트(36a)와 동일한 구동 주기를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 제1 적층 플레이트(42)는, 제1 정렬 플레이트(36a)와 동시에 회전 및 정지되도록 구동되는 것이다.The rotation angle interval of the
제1 전극 적층기(44)는, 제1 적층 플레이트(42)의 회전 각도 간격과 동일한 각도 간격만큼 상호 이격되도록 제1 적층 플레이트(42)에 방사형으로 설치된다. 예를 들어, 제1 적층 플레이트(42)의 회전 각도 간격이 90° 인 경우에, 4개의 제1 전극 적층기들(44)이 90° 만큼 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극 적층기들(44)은, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 적층 플레이트(42)가 회전 각도 간격만큼 회전된 후 정지될 때, 어느 하나의 제1 전극 적층기(44)가 어느 하나의 제1 정렬 부재(36b)에 안착된 제1 전극 부재(E1)와 대면됨과 동시에 다른 하나의 제1 전극 적층기(44)가 분리막 나선체(H)의 일면과 대면되도록 제1 적층 플레이트(42)의 미리 정해진 위치에 배치될 수 있다.The first
제1 전극 적층기(44)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 정렬 부재(36b)에 안착된 제1 전극 부재(E1)를 진공 흡착 또는 흡착 해제 가능한 제2 진공 흡착 패드(44a)와, 제2 진공 흡착 패드(44a)를 제1 적층 플레이트(42)의 회전축(42a)과 가까워지거나 제1 적층 플레이트(42)의 회전축(42a)으로부터 멀어지도록 왕복 이송 가능한 제3 이송 부재(44b)를 갖는다.18, the first
제2 진공 흡착 패드(44a)는, 제1 정렬 부재(36b) 또는 분리막 나선체(H)의 일면과 대면할 수 있도록 후술할 제3 이송 부재(44b)의 안내 부재(44d)의 단부에 설치된다. 제2 진공 흡착 패드(44a)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 제1 전극 적층기(44)는 제1 전극 부재(E1)를 안정적으로 파지하거나 파지 해제할 수 있도록 적어도 하나의 제2 진공 흡착 패드(44a)를 가질 수 있다.The second
제3 이송 부재(44b)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 실린더 로드(44e)를 제1 적층 플레이트(42)의 회전축(42a)과 가까워지거나 제1 적층 플레이트(42)의 회전축(42a)으로부터 멀어지도록 왕복 이송 가능한 실린더(44c)와, 실린더 로드(44e)와 함께 왕복 이송될 수 있도록 실린더 로드(44e)와 결합되는 안내 부재(44d)를 구비할 수 있다. 또한, 안내 부재(44d)의 단부에는 제2 진공 흡착 패드(44a)가 고정된다. 그러면, 제3 이송 부재(44b)는, 제2 진공 흡착 패드(44a)를 제1 적층 플레이트(42)의 회전축(42a)과 가까워지거나 제1 적층 플레이트(42)의 회전축(42a)으로부터 멀어지도록 왕복 이송할 수 있다. 이러한 제3 이송 부재(44b)는, 전술한 실린더(44c) 대신에 병진 운동 가능한 다양한 구동 부재 중 어느 하나를 구비할 수도 있다.18, the
이러한 제1 전극 적층 유닛(40)은, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 정렬 플레이트(36a)와 제1 적층 플레이트(42)가 미리 정해진 회전 각도만큼 회전된 후 동시에 정지될 때, 어느 하나의 제1 전극 적층기(44)의 제2 진공 흡착 패드(44a)가 이와 대면되는 제1 정렬 부재(36b) 쪽으로 이송된 후 제1 전극 부재(E1)를 파지함과 함께, 다른 하나의 제1 전극 적층기(44)의 제2 진공 흡착 패드(44a)가 이와 대면되는 분리막 나선체(H)의 일면 쪽으로 이송된 후 미리 파지해 둔 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 가압 접촉시키도록 구동된다.18 and 19, when the first aligning
또한, 제1 전극 적층 유닛(40)은, 상기 다른 하나의 제1 전극 적층기(44)가 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 가압 접촉시킨 상태에서 전술한 폴딩 지그(22)가 분리막 나선체(H)와 및 상기 다른 하나의 제1 전극 적층기(44)에 의해 분리막 나선체(H)에 가압 접촉된 제1 전극 부재(E1)를 파지하면, 상기 다른 하나의 제1 전극 적층기(44)의 제2 진공 흡착 패드(44a)가 제1 전극 부재(E1)를 흡착 해제하도록 구동된다. 그러면, 폴딩 지그(22)에 파지된 상태에서 제2 진공 흡착 패드(44a)로부터 흡착 해제된 제1 전극 부재(E1)는, 폴딩 지그(22)가 반전 회전될 때 분리막 나선체(H)에 새로 권취되는 분리막 스트립(F)에 의해 감싸짐으로써 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이에 개재된다.The first
한편, 제2 전극 공급 유닛(50) 및 제2 전극 적층 유닛(60)은, 단위체인 음극으로 구성된 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 공급할 수 있도록 제1 전극 공급 유닛(30) 및 제1 전극 적층 유닛(40)과 분리막 나선체(H)를 사이에 두고 좌우 대칭적으로 설치된다는 점을 제외하고는, 제1 전극 공급 유닛(30) 및 제1 전극 적층 유닛(40)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 제2 전극 공급 유닛(50) 및 제2 전극 적층 유닛(60)에 대하여는 간략히 설명하기로 한다.The second
먼저, 제2 전극 공급 유닛(50)은, 분리막 나선체(H)의 타면에 적층하고자 하는 제2 전극 부재(E2)를 공급하기 위한 장치이다.First, the second
제2 전극 공급 유닛(50)은, 도 16에 도시된 바와 같이, 단위체인 음극으로 구성된 제2 전극 부재(E2)가 대칭적으로 각각 적재되는 한 쌍의 제2 적재 트레이들(52a, 52b)과, 제2 전극 부재(E2)를 제2 적재 트레이들(52a, 52b)로부터 제2 전극 적층 유닛(50)에 공급하는 제2 전극 공급기(54)와, 제2 전극 공급기(54)로부터 공급된 제2 전극 부재(E2)를 미리 정해지 배치 양상으로 정렬하여 제2 전극 적층 유닛(60)에 전달하는 제2 전극 정렬기(56)와, 2매 이상의 제2 전극 부재(E2)가 서로 들러 붙은 상태로 함께 공급되었는지 여부를 감지 가능한 제2 전극 감지기(58)를 구비한다. 제2 전극 부재(E2)로서 사용 가능한 음극의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 제2 전극 부재(E2)는 전극 조립체의 제조에 일반적으로 사용되는 음극과 동일한 재질로 구성될 수 있다.16, the second
도 16에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 제2 적재 트레이(52a, 52b)에는 음극 탭(E6)이 분리막 나선체(H) 쪽을 향하도록 제2 전극 부재(E2)가 적재되며, 다른 하나의 제2 적재 트레이(52a, 52b)에는 음극 탭(E6)이 분리막 나선체(H)의 반대 쪽을 향하도록 제2 전극 부재(E2)가 적재된다. 즉, 제2 적재 트레이들(52a, 52b)에는, 제2 전극 부재(E2)가 좌우 대칭을 이루도록 각각 적재되는 것이다. 그러면, 제2 전극 트레이들(52a, 52b)은, 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2)와 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2)를 교번적으로 공급할 수 있다. 이를 통해, 음극 탭들(E6)이 일렬로 정렬되도록 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)에 적층할 수 있다.16, the second electrode member E2 is loaded on one of the second stacking
제2 전극 공급기(54)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 각도를 이루도록 일측 단부가 서로 연결되며 상기 일측 단부에 마련된 회전축(54c)을 중심으로 회전되고 제2 적재 트레이들(52a, 52b)에 적재된 제2 전극 부재(E2)를 파지하거나 파지 해제 가능한 한 쌍의 제2 공급암들(54a, 54b)을 구비한다. 제2 공급암들(54a, 54b)은 각각, 제2 전극 부재(E2)를 파지하거나 파지 해제하기 위하여, 제2 전극 부재(E2)를 진공 흡착 또는 흡착 해제 가능한 적어도 하나의 제3 진공 흡착 패드(54d)를 가질 수 있다.16, the
이러한 제2 전극 공급기(54)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 후술할 제2 전극 정렬기(56)의 제2 정렬 플레이트(56a)가 미리 정해진 각도만큼 회전된 후 정지될 때, 어느 하나의 제2 공급암(54a, 54b)의 제3 진공 흡착 패드(54d)가 어느 하나의 제2 적재 트레이(52a, 52b)로부터 제2 전극 부재(E2)를 파지함과 동시에 다른 하나의 제2 공급암(54a, 54b)이 다른 하나의 제2 적재 트레이(52a, 52b)로부터 미리 파지해 둔 제2 전극 부재(E2)를 파지 해제하여 제2 전극 정렬기(56)의 어느 하나의 제2 정렬 부재(56b)에 안착시키도록 구동된다. 이처럼 구동되는 제2 전극 공급기(54)는, 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2) 및 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2)를 제2 전극 정렬기(56)에 교번적으로 공급할 수 있다.16, when the
제2 전극 정렬기(56)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 전극 공급기(54)와 분리막 나선체(H)에 사이에 위치하도록 설치된다. 제2 전극 정렬기(56)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 회전축(56j)을 중심으로 미리 정해진 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간 동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 제2 정렬 플레이트(56a)와, 제2 정렬 플레이트(56a)에 회전축(56j)을 중심으로 상기 회전 각도 간격만큼 상호 이격되도록 방사형으로 설치되며, 제2 전극 부재(E2)를 미리 정해진 배치 형태로 정렬하는 복수의 제2 정렬 부재들(56b)을 가질 수 있다.The
제2 정렬 플레이트(56a)는, 회전축(56j)이 구동 모터(미도시)와 축 결합되어, 회전축(56j)을 중심으로 상기 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간 동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 턴테이블 구조를 갖는다. 상기 회전 각도 간격은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 제2 정렬 플레이트(56a)는 90° 회전된 후 정지하기를 반복하도록 구동될 수 있다.The
제2 정렬 부재들(56b)은, 제2 정렬 플레이트(56a)의 회전 각도 간격과 동일한 각도 간격만큼 상호 이격되도록 제2 정렬 플레이트(56a)에 방사형으로 설치된다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 정렬 플레이트(56a)의 회전 각도 간격이 90°인 경우에, 4개의 제2 정렬 부재들(56b)이 제2 정렬 플레이트(56a)에 90° 만큼 상호 이격되도록 방사형으로 배치될 수 있다.The
제2 전극 감지기(58)는, 제2 정렬 플레이트(56a)의 회전축(56j)을 중심으로 제2 전극 공급기(54) 및 제2 전극 적층 유닛(60)과 각각 제2 정렬 플레이트(56a)의 회전 각도 간격의 정수 배만큼 이격되도록 제2 전극 공급기(54)와 제2 전극 적층 유닛(60) 사이에 설치되며, 제2 정렬 부재(56b)에 2매 이상의 제2 전극 부재(E2)가 안착되었는지 여부를 감지 가능한 2매 감지 센서로 구성될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 전극 공급기(54)와 제2 전극 적층 유닛(60)이 제2 정렬 플레이트(56a)의 회전축(56j)을 중심으로 180° 이격된 경우에, 제2 전극 감지기(58)는 제2 전극 공급기(54) 및 제2 전극 적층 유닛(60)과 각각 90° 이격되도록 제2 전극 공급기(54)와 제2 전극 적층 유닛(60) 사이에 설치될 수 있다.The
다음으로, 제2 전극 적층 유닛(60)은, 제2 전극 공급 유닛(50)으로부터 공급된 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 적층하기 위한 부재이다.The second
제2 전극 적층 유닛(60)은, 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 전극 공급기(54)와 제2 정렬 플레이트(56a)의 회전축(56j)을 중심으로 제2 정렬 플레이트(56a)의 회전 각도 간격의 정수배, 예를 들어, 180° 만큼 이격되도록 설치된다. 이러한 제2 전극 적층 유닛(60)은, 도 19에 도시된 바와 같이, 회전축(62a)을 중심으로 미리 정해진 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간 동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 제2 적층 플레이트(62)와, 제2 적층 플레이트(62)에 제2 적층 플레이트(62)의 회전축(62a)을 중심으로 제2 적층 플레이트(62)의 회전 각도 간격과 동일한 각도 간격만큼 상호 이격되도록 방사형으로 설치되며, 제2 정렬 부재(56b)에 안착된 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 적층 가능한 복수의 제2 전극 적층기들(64)을 구비한다.16, the second
제2 적층 플레이트(62)는, 회전축(62a)이 구동 모터(미도시)와 축 결합되어, 회전축(62a)을 중심으로 상기 회전 각도 간격만큼 회전된 후 미리 정해진 시간동안 정지하기를 반복하도록 구동되는 턴 테이블 구조를 갖는다. 제2 적층 플레이트(62)의 회전 각도 간격은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 제2 적층 플레이트(62)는 90° 회전된 후 정지하기를 반복하도록 구동될 수 있다. 또한, 제2 적층 플레이트(62)는, 전술한 제2 전극 정렬기(56)의 제2 정렬 플레이트(56a)와 동일한 구동 주기를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 제2 적층 플레이트(62)는, 제2 정렬 플레이트(56a)와 동시에 회전 및 정지되도록 구동되는 것이다.The
제2 전극 적층기(64)는, 제2 적층 플레이트(62)의 회전 각도 간격과 동일한 각도 간격만큼 상호 이격되도록 제2 적층 플레이트(62)에 방사형으로 설치된다. 예를 들어, 제2 적층 플레이트(62)의 회전 각도 간격이 90°인 경우에, 4개의 제2 전극 적층기들(64)이 90° 만큼 상호 이격되도록 배치될 수 있다.The second
제2 전극 적층기(64)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 정렬 부재(56b)에 안착된 제2 전극 부재(E2)를 진공 흡착 또는 흡착 해제 가능한 적어도 하나의 제4 진공 흡착 패드(64a)와, 제4 진공 흡착 패드(64a)를 제2 적층 플레이트(62)의 회전축(62a)과 가까워지거나 제2 적층 플레이트(62)의 회전축(62a)으로부터 멀어지도록 왕복 이송 가능한 제4 이송 부재(64b)를 갖는다.19, the second
제4 이송 부재(64b)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 실린더 로드(64e)를 제2 적층 플레이트(62)의 회전축(62a)과 가까워지거나 제2 적층 플레이트(62)의 회전축(62a)으로부터 멀어지도록 왕복 이송 가능한 실린더(64c)와, 실린더 로드(64e)와 함께 왕복 이송될 수 있도록 실린더 로드(64e)와 결합되는 안내 부재(64d)를 구비할 수 있다. 또한, 안내 부재(64d)의 단부에는 제4 진공 흡착 패드(64a)가 고정된다. 그러면, 제4 이송 부재(64b)는, 제4 진공 흡착 패드(64a)를 제2 적층 플레이트(62)의 회전축(62a)과 가까워지거나 제2 적층 플레이트(62)의 회전축(62a)으로부터 멀어지도록 왕복 이송할 수 있다. 한편, 이러한 제4 이송 부재(64b)는, 전술한 실린더(64c) 대신에 병진 운동 가능한 다양한 구동 부재 중 어느 하나를 구비할 수도 있다.19, the
이러한 제2 전극 적층 유닛(60)은, 도 16 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 정렬 플레이트(56a)와 제2 적층 플레이트(62)가 각각 미리 정해진 회전 각도만큼 회전된 후 동시에 정지될 때, 어느 하나의 제2 전극 적층기(64)의 제4 진공 흡착 패드(64a)가 이와 대면되는 제2 정렬 부재(56b) 쪽으로 이송된 후 제2 전극 부재(E2)를 파지함과 함께, 다른 하나의 제2 전극 적층기(64)의 제4 진공 흡착 패드(64a)가 이와 대면되는 분리막 나선체(H)의 타면 쪽으로 이송된 후 미리 파지해 둔 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 가압 접촉시키도록 구동된다.As shown in Figs. 16 and 19, the second
또한, 제2 전극 적층 유닛(60)은, 상기 다른 하나의 제2 전극 적층기(64)가 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 가압 접촉시킨 상태에서 전술한 폴딩 지그(22)가 분리막 나선체(H)와 및 상기 다른 하나의 제2 전극 적층기(64)에 의해 분리막 나선체(H)에 가압 접촉된 제2 전극 부재(E2)를 파지하면, 상기 다른 하나의 제2 전극 적층기(64)의 제4 진공 흡착 패드(64a)가 제2 전극 부재(E2)를 흡착 해제하도록 구동된다. 그러면, 폴딩 지그(22)에 파지된 상태에서 제4 진공 흡착 패드(64a)로부터 흡착 해제된 제2 전극 부재(E2)는, 폴딩 지그(22)가 반전 회전될 때 분리막 나선체(H)에 새로 권취되는 분리막 스트립(F)에 의해 감싸짐으로써 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이에 개재된다.The second
이처럼 전극 공급 유닛들(30, 50)과 전극 적층 유닛들(40, 60)을 이용하면, 양극으로 구성된 제1 전극 부재(E1)와 음극으로 구성된 제2 전극 부재(E2)를 각각 양극 탭(E4)과 음극 탭(E6)의 위치가 교번적으로 반전되도록 공급 및 적층할 수 있다. 그러면, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 새로운 전극 부재들(E1, E2)이 적층될 때마다 전술한 분리막 폴딩 유닛(20)을 이용해 분리막 나선체(H) 및 분리막 나선체(H)에 적층된 전극 부재들(E1, E2)을 반전 회전시키더라도 양극 탭들(E4)은 양극 탭들(E4)끼리 그리고 음극 탭들(E6)은 음극 탭들(E6)끼리 일렬로 정렬된 전극 조립체(A)를 자동으로 제조할 수 있으므로, 전극 조립체(A)의 제조 시간을 더욱 절감할 수 있다.When the
한편, 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 단위체인 양극으로 구성된 제1 전극 부재(E1)와, 단위체인 음극으로 구성된 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)에 적층하여 전극 조립체(A)를 제조하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전극 부재(E1)는, 양극과 음극 중 어느 하나의 전극이 양측 최외각층에 각각 적층되도록 양극, 분리막, 음극이 적층된 제1 단위셀(미도시)이고, 제2 전극 부재(E2)는, 양극과 음극 중 다른 하나의 전극이 양측 최외각층에 각각 적층되도록 양극, 분리막, 음극이 적층된 제2 단위셀(미도시)일 수도 있다. 여기서, 분리막이란, 양극 및 음극과 대응하는 면적을 갖도록 분리막 스트립을 절단하여 형성한 단위체를 말한다. 이러한 분리막은, 전술한 분리막 스트립(F)과 동일한 재질을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, a first electrode member E1 composed of a unitary anode and a second electrode member E2 composed of a unitary cathode are stacked on the separator or the hull H by using the electrode
도 20은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치에 의해 분리막 스트립의 권취와 전극 부재들의 적층이 완료된 전극 조립체의 사시도이며, 도 21은 커팅 유닛과 조립체 이송 유닛의 위치 관계를 나타내는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치의 측면도이며, 도 22는 도 21에 도시된 커팅 유닛을 이용해 분리막 나선체와 분리막 스트립의 연결점을 커팅하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 20 is a perspective view of an electrode assembly in which the separation of the separator strip and the stacking of the electrode members is completed by the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 21 is a cross- FIG. 22 is a view for explaining a method of cutting a connection point between a separation membrane or a hull and a separation membrane strip using the cutting unit shown in FIG. 21. FIG.
도 23은 도 21에 도시된 커팅 유닛에 의해 분리막 스트립으로부터 분리된 전극 조립체의 사시도이며, 도 24는 도 21에 도시된 조립체 이송 유닛의 구동 양상을 나타내는 도면이며, 도 25는 도 21에 도시된 테이핑 유닛에 의해 분리막 나선체가 고정된 전극 조립체의 사시도이다.Fig. 23 is a perspective view of an electrode assembly separated from the separator strip by the cutting unit shown in Fig. 21, Fig. 24 is a view showing a driving aspect of the assembly transfer unit shown in Fig. 21, And the separation membrane spiral is fixed by the taping unit.
도 20에 도시된 바와 같이, 분리막 스트립(F)의 권취, 및 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 적층이 완료된 전극 조립체(A)는, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)과 제1 나선부(H1)가 연결된 상태를 갖는다. 따라서, 전극 조립체(A)의 제조를 완료하기 위해서는 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)과 연결된 제1 나선부(H1)의 단부의 커팅과, 분리막 스트립(F1)과 연결 해제된 제1 나선부(H1)의 단부를 고정하는 작업 등이 추가적으로 요구된다.20, the electrode assembly A, in which the separation membrane strip F is wound and the first electrode member E1 and the second electrode member E2 are laminated, is separated from the
이를 해결하기 위하여, 전극 조리체 제조 장치(1)는, 도 21에 도시된 바와 같이, 제1 롤(11)부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 커팅하는 커팅 유닛(70)과, 전극 조립체(A)를 미리 정해진 경로를 따라 이송 가능한 조립체 이송 유닛(80)과, 전극 조립체(A)의 분리막 나선체(H)를 테이프로 고정하는 테이핑 유닛(90)과, 분리막 나선체(H)가 테이핑된 전극 조립체(A)가 적재되는 적재 유닛(100)을 더 포함한다.21, a cutting
먼저, 커팅 유닛(70)은, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 커팅하기 위한 장치이다.First, the cutting
커팅 유닛(70)은, 전극 조립체(A)와 제1 롤(11) 사이에 설치된다. 커팅 유닛(70)은, 도 22에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(A)로부터 멀어지거나 전극 조립체(A)와 가까워지도록 수평 방향으로 왕복 이동 가능한 마련되는 본체(72)와, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 본체(72) 쪽으로 안내하는 적어도 하나의 안내 롤러(74)와, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)을 절단 가능한 커터(76)를 포함한다.The cutting
본체(72)는, 도 22에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(A)와 제1 롤(11) 사이에 영역에 설치된다. 이러한 본체(72)는, 구동 부재(미도시)와 결합되어, 전급 조립체(A)로부터 멀어지거나 전극 조립체(A)와 가까워지도록 수평 방향으로 왕복 이동될 수 있다.The
안내 롤러(74)는, 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)이 본체(72)와 안내 롤러(74) 사이로 통과할 수 있도록 본체(72)의 일면에 설치된다. 그러면, 도 22에 도시된 바와 같이, 본체(72)가 전극 조립체(A)와 멀어지도록 이동된 경우에, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1) 및 분리막 스트립(F1)과 연결된 제1 나선부(H1)의 단부는 제1 안내 롤러(74)에 의해 본체(72) 쪽으로 안내되어 전극 조립체(A)로부터 멀어지도록 끌려 가게 된다. 이를 통해, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)과 제1 나선부(H1)의 단부의 연결점에 소정의 장력을 인가함과 동시에, 후술할 조립체 이송 유닛(80)이 전극 조립체(A)를 파지하기 위한 공간을 커팅 유닛(70)과 전극 조립체(A) 사이에 형성할 수 있다.The
커터(76)는, 도 22에 도시된 바와 같이, 본체(72)가 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1) 및제1 나선부(H1)의 단부를 전극 조립체(A)로부터 멀어지도록 끌고 갔을 때 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)과 대면되도록 본체(72)의 일면에 설치된다. 이러한 커터(76)는, 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1) 쪽으로 이동되어 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)과 제1 나선부(H1)의 단부의 연결점을 커팅할 수 있다. 그런데, 전술한 바와 같이, 제1 롤(11)과 제2 롤(12)은 각각, 제1 나선부(H1)가 제2 나선부(H2)에 비해 상대적으로 길게 연장되도록 미리 정해진 길이의 분리막 스트립(F)을 공급한다. 따라서, 도 23에 도시된 바와 같이, 제1 나선부(H1)는 제2 나선부(H2)보다 길게 연장된 상태로 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)과 연결 해제되며, 이를 통해 전극 조립체(A)는 제1 나선부(H1)가 제2 나선부(H2)의 단부를 덮도록 형성된다.The
다음으로, 조립체 이송 유닛(80)은, 전극 조립체(A)를 테이핑 작업과 적재 작업을 수행할 수 있도록 미리 정해진 경로를 따라 이송하기 위한 장치이다.Next, the
조립체 이송 유닛(80)은, 도 21에 도시된 바와 같이, 커팅 유닛(70)에 의해 제1 롤(11)로부터 공급된 분리막 스트립(F1)과 분리된 전극 조립체(A)를 테이핑 유닛(90)과 적재 유닛(100)으로 이송 가능하도록 분리막 폴딩 유닛(20)과 적재 유닛(100) 사이 구간을 왕복 이동 가능하게 마련된다. 이러한 조립체 이송 유닛(80)은, 전극 조립체(A)를 파지 및 파지 해제 가능한 이송 지그(82)와, 이송 지그(82)를 미리 정해진 경로를 따라 이송 가능한 제5 이송 부재(84)를 구비할 수 있다.The
이송 지그(82)는, 전극 조립체(A)를 파지하거나 파지 해제 가능한 집게 구조를 갖는다. 이러한 이송 지그(82)에는, 도 22에 도시된 바와 같이, 분리막 스트립(F1)을 따라 전극 조립체(A)로부터 멀어지도록 끌려간 제1 나선부(H1)의 단부를 가압 가능한 가압 롤러(82a)가 장착될 수 있다.The
제5 이송 부재(84)는, 도 24에 도시된 바와 같이, 분리막 폴딩 유닛(20)과 적재 유닛(100) 사이 영역에 설치된다. 제5 이송 부재(84)는, 연결바(82b)를 통해 이송 지그(82)와 결합되어, 이송 지그(82)를 수직 방향과 수평 방향으로 각각 왕복 이송할 수 있다.The fifth conveying
이송 지그(82)는, 도 22에 도시된 바와 같이, 커팅 유닛(70)의 본체(72)가 전극 조립체(A)로부터 멀어지도록 이동된 경우에, 제5 이송 부재(84)에 의해 전극 조립체(A) 쪽으로 이동됨으로써, 커팅 유닛(70)의 본체(72)가 이동되어 형성된 공간으로 진입된다. 이때, 이송 지그(82)는, 도 22에 도시된 바와 같이, 커팅 유닛(70) 쪽으로 끌어 당겨진 제1 나선부(H1)의 단부와 가압 접촉되도록 전극 조립체(A) 쪽으로 이동되어 제1 나선부(H1)에 소정을 장력을 인가할 수 있다. 그러면, 커팅 유닛(70)은, 제1 나선부(H1)의 단부를 긴장된 상태로 더욱 원활하게 커팅할 수 있다.22, when the
또한, 이송 지그(82)는, 도 24에 도시된 바와 같이, 커팅 유닛(70)의 커터(76)가 분리막 스트립(F)과 제1 나선부(H1)의 단부의 연결점을 커팅한 경우에, 전극 조립체(A) 쪽으로 더욱 깊게 이동된 후 전극 조립체(A)를 파지할 수 있다.24, when the
또한, 이송 지그(82)는, 도 24에 도시된 바와 같이, 테이핑 유닛(90)을 경유해 적재 유닛(100)으로 이동된 후 적재 유닛(100)의 안착 부재(102)에 전극 조립체(A)를 전달할 수 있다.24, the conveying
다음으로, 테이핑 유닛(90)은, 분리막 스트립(F)으로부터 분리된 분리막 나선체(H)를 고정하기 위한 장치이다.Next, the
테이핑 유닛(90)은, 도 21에 도시된 바와 같이, 이송 지그(82)에 의해 파지된 상태로 적재 유닛(100) 쪽으로 이동 중인 전극 조립체(A)가 통과할 수 있도록 분리막 폴딩 유닛(20)과 적재 유닛(100) 사이에 설치된다. 이러한 테이핑 유닛(90)은, 도 25에 도시된 바와 같이, 분리막 스트립(F)으로부터 분리되어 자유단 상태가 된 제1 나선부(H1)의 단부에 테이프(T)를 부착하여 분리막 나선체(H)의 외면에 고정할 수 있다. 그러면, 제1 나선부(H1)가 제2 나선부(H2)의 단부를 둘러싼 상태로 고정됨으로써 분리막 나선체(H)와 전극 부재들(E1, E2)의 적층 상태가 더욱 안정적으로 유지될 수 있다.The
다음으로, 적재 유닛(100)은, 제조가 완료된 전극 조립체(A)를 적재하여 저장하기 위한 장치이다.Next, the
적재 유닛(100)은, 도 16 및 도 21에 도시된 바와 같이, 테이핑 유닛(90)을 통과한 전극 조립체(A)가 진입될 수 있도록 설치된다. 이러한 적재 유닛(100)은, 테이핑 유닛(90)을 통과한 이송 지그(82)로부터 전달 받은 전극 조립체(A)를 컨베이어 벨트(104)에 안착시키는 안착 부재(102)와, 안착 부재(102)에 의해 안착된 전극 조립체(A)를 이송하여 적재함(미도시)에 적층시키는 컨베이어 밸트(104)를 포함한다.The
도 26은 도 25에 도시된 전극 조립체의 Ⅰ-Ⅰ' 단면도이다.26 is a sectional view taken along the line I-I 'of the electrode assembly shown in Fig.
도 26을 참조하면, 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 제조한 전극 조립체(A)는, 나선형으로 폴딩된 분리막 나선체(H)와, 분리막 나선체(H)의 서로 인접한 나선층들 사이에 각각 개재되는 전극 부재(E1, E2)를 포함한다.26, an electrode assembly A manufactured by using the electrode
먼저, 분리막 나선체(H)는, 코어부(C)와, 일단이 코어부(C)의 일측 단부와 연결되며, 코어부(C)를 중심으로 나선형으로 폴딩된 제1 나선부(H1)와, 일단이 상기 코어부(C)의 일측 단부와 반대되는 코어부(C)의 타측 단부와 연결되며, 코어부(C)를 중심으로 나선형으로 폴딩된 제2 나선부(H2)를 구비한다. 특히, 제1 나선부(H1)와 제2 나선부(H2)는, 동일한 나선 방향을 따라 서로 평행하게 연장되며 적어도 일부 구간이 서로 대면하는 이중 나선 구조를 형성한다.The separation membrane or the hull H comprises a core portion C and a first helical portion H1 which is connected to one end portion of the core portion C and has one end folded spirally around the core portion C, And a second helical portion H2 connected to one end of the core portion C opposite to the one end portion of the core portion C and folded spirally around the core portion C . Particularly, the first helical portion H1 and the second helical portion H2 form a double helix structure extending parallel to each other along the same helical direction, and at least a portion of which faces each other.
코어부(C)는, 도 26에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 면적을 갖는 평판 형상을 갖고, 분리막 나선체(H)의 중심부에 위치한다.As shown in Fig. 26, the core portion C has a flat plate shape having a predetermined area, and is located at the center portion of the separation membrane and the hull (H).
제1 나선부(H1)는, 코어부(C)와 평행하게 마련되는 복수의 제1 개재부들(H1a)과, 제1 개재부들(H1a) 중 코어부(C)와 가장 인접한 최하층의 제1 개재부(H1a)를 코어부(C)와 연결하거나 제1 개재부들(H1a) 중 서로 인접한 한 쌍의 제1 개재부들(H1a)을 연결하는 복수의 제1 연결부들(H1b)을 구비한다.The first helical portion H1 includes a plurality of first intervening portions H1a provided in parallel with the core portion C and a plurality of second intervening portions H1b extending from the first intervening portions H1a, And a plurality of first connection portions H1b connecting the interposing portion H1a to the core portion C or connecting a pair of first interposing portions H1a adjacent to each other among the first interposing portions H1a.
제1 개재부들(H1a)은, 미리 정해진 면적을 갖는 평판 형상을 갖고, 코어부(C)와 평행하게 마련된다. 제1 연결부들(H1b)은 제1 나선부(H1)가 나선형으로 폴딩될 수 있도록 코어부(C) 및 제1 개재부들(H1a)과 미리 정해진 각도를 이루게 마련된다.The first member portions H1a have a flat plate shape having a predetermined area and are provided in parallel with the core portion C. [ The first connecting portions H1b are formed at predetermined angles with the core portion C and the first interposer portions H1a so that the first helical portion H1 can be folded spirally.
그런데, 전극 조립체(A)의 단면적은 분리막 스트립(F)의 누적 권취 길이와 전극 부재(F1, F2)의 누적 적층 개수에 따라 증가된다. 이에 대응하여, 각각의 제1 개재부(H1a)와 각각의 제1 연결부(H1b)의 길이는 코어부(C)로부터 전극 조립체(A)의 외곽 쪽으로 갈수록 길어진다.The sectional area of the electrode assembly A is increased according to the cumulative winding length of the separation membrane strip F and the cumulative number of stacking of the electrode members F1 and F2. Corresponding to this, the length of each first interposing portion H1a and each first connecting portion H1b becomes longer from the core portion C to the outer periphery of the electrode assembly A.
한편, 제1 나선부(H1)는, 코어부(C)의 일측 단부와 연결된 제2 나선부(H2)의 일단과 반대되는 제2 나선부(H2)의 타단을 덮을 수 있도록 제2 나선부(H2)에 비해 길게 연장된다. 예를 들어, 제1 나선부(H1)는, 도 26에 도시된 바와 같이, 제2 개재부들(H2a) 중 전극 조립체(C)의 최외곽에 위치하는 제2 개재부(H2a)를 제1 개재부(H1a)로 덮어줄 수 있도록 제2 나선부(H2)에 비해 길게 연장된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 나선부(H2)가 제1 나선부(H1)에 길게 연장될 수도 있다.The first helical portion H1 is connected to the second helical portion H2 so as to cover the other end of the second helical portion H2 opposite to one end of the second helical portion H2 connected to one end of the core portion C, (H2). For example, as shown in Fig. 26, the first spiral portion H1 is formed so that the second interposing portion H2a located at the outermost of the electrode assembly C among the second interposer portions H2a is divided into the first And extends longer than the second spiral portion H2 so as to be covered with the interposition portion H1a. However, the present invention is not limited thereto, and the second spiral portion H2 may be elongated in the first spiral portion H1.
제2 나선부(H2)는, 코어부(C)와 평행하게 마련되는 복수의 제2 개재부들(H2a)과, 제2 개재부들(H2a) 중 코어부(C)와 가장 인접한 최하층의 제2 개재부(H2a)를 코어부(C)와 연결하거나 제2 개재부들(H2a) 중 서로 인접한 한 쌍의 제2 개재부들(H2a)을 연결하는 복수의 제2 연결부들(H2b)을 구비한다.The second helical portion H2 includes a plurality of second intervening portions H2a provided in parallel with the core portion C and a second intervening portion H2b of the second intervening portions H2a which is the closest to the core portion C And a plurality of second connection portions H2b connecting the interposing portion H2a to the core portion C or connecting the pair of second interposer portions H2a adjacent to each other among the second interposing portions H2a.
제2 개재부들(H2a)은, 미리 정해진 면적을 갖는 평판 형상을 갖고, 코어부(C)와 평행하게 마련된다. 제2 연결부들(H2b)은 제2 나선부(H2)가 나선형으로 폴딩될 수 있도록 코어부(C) 및 제2 개재부들(H2a)과 미리 정해진 각도를 이루게 마련된다.The second member portions H2a have a flat plate shape having a predetermined area and are provided in parallel with the core portion C. [ The second connection portions H2b are formed at predetermined angles with the core portion C and the second interposing portions H2a so that the second spiral portion H2 can be spirally folded.
한편, 제1 나선부(H1)와 제2 나선부(H2)는, 전술한 이중 나선 구조를 형성하기 위하여, 제1 개재부들(H1a) 중 적어도 일부의 제1 개재부(H1a)가 제2 개재부들(H2a) 중 적어도 일부의 제2 개재부(H2a)와 대면하고 또한 제1 연결부들(H1b) 중 적어도 일부의 제1 연결부(H1b)가 제2 연결부들(H2b) 중 적어도 일부의 제2 연결부(H2b)와 대면하게 마련된다.The first spiral portion H1 and the second spiral portion H2 are formed such that the first interposing portion H1a of at least a portion of the first interposer portions H1a is arranged in the second The first connection portion H1b of at least a part of the first connection portions H1b facing at least a part of the second interposing portion H2a of the interposing portions H2a is provided at least a part of the second connection portions H2b 2 connection portion H2b.
다음으로, 전극 부재(E1, E2)는, 서로 반대 극성을 갖고 상기 분리막 나선체(H)에 의해 서로 분리되도록 상기 분리막 나선체(H)의 서로 인접한 나선층들 사이에 교번적으로 개재되는 적어도 하나의 제1 전극 부재들(E1)과 적어도 하나의 제2 전극 부재들(E2)을 구비한다.Next, the electrode members E1 and E2 are alternately interposed between the adjacent helical layers of the separation membrane and the hull H so as to have mutually opposite polarities and to be separated from each other by the separation membrane or the hull (H) And includes one first electrode member E1 and at least one second electrode member E2.
제1 전극 부재들(E1)과 제2 전극 부재들(E2)은, 코어부(C)와 가장 인접한 최하층의 제1 개재부(H1a)와 코어부(C) 사이, 코어부(C)와 가장 인접한 최하층의 제2 개재부(H2a)와 코어부(C) 사이, 및 서로 인접하는 제1 개재부(H1a)와 제2 개재부(H2a) 사이에 교번적으로 개재된다.The first electrode members E1 and the second electrode members E2 are disposed between the core member C and the first interposing member H1a which is the closest to the core member C, And is interposed alternately between the closest second interposing portion H2a and the core portion C and between the first interposing portion H1a and the second interposing portion H2a which are adjacent to each other.
제1 전극 부재들(E1)은 각각, 도 25에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)에 마련되며 분리막 나선체(H)의 서로 인접하는 나선층들 사이의 간격을 통해 전극 조립체(A)의 외부로 돌출되는 양극 탭(E4)을 구비한다. 이에 대응하여, 제2 전극 부재들(E2)은 각각, 도 25에 도시된 바와 같이, 각각의 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)에 마련되며 분리막 나선체(H)의 서로 인접하는 나선층들 사이의 간격을 통해 전극 조립체(A)의 외부로 돌출되는 음극 탭(E6)을 구비한다. 제1 전극 부재들(E1)과 제2 전극 부재들(E2)은, 도 25에 도시된 바와 같이, 이러한 양극 탭(E4)과 음극 탭(E6)이 전극 조립체(A)의 동일한 측 단부에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.The first electrode members E1 are each provided at one end E3 of each first electrode member E1 as shown in Fig. 25 and are provided on adjacent helical layers of the separation membrane or the hull H, And a positive electrode tab E4 protruding out of the electrode assembly A through a gap between the positive electrode tab A and the positive electrode tab E4. 25, each of the second electrode members E2 is provided at one end portion E5 of each second electrode member E2 and is provided adjacent to each other of the separation membrane or the hull H, And a negative electrode tab E6 protruding out of the electrode assembly A through a gap between the helical layers. The first electrode members E1 and the second electrode members E2 are formed such that the positive electrode tab E4 and the negative electrode tab E6 are formed on the same side end portion of the electrode assembly A as shown in Fig. As shown in FIG.
그런데, 도 25에 도시된 바와 같이, 양극 탭(E4)은 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련될 수 있고, 음극 탭(E6)은 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련될 수 있다. 이러한 경우에는, 도 25에 도시된 바와 같이, 제1 전극 부재들(E1)과 제2 전극 부재들(E2)은, 양극 탭들(E4)은 양극 탭들(E4)끼리 일렬로 정렬되고 또한 음극 탭들(E6)은 음극 탭들(E6)끼리 일렬로 정렬되도록 배치되는 것이 바람직하다.25, the positive electrode tab E4 may be provided at a position spaced apart from the center of one end E3 of the first electrode member E1 by a predetermined distance, May be provided at a position spaced apart from the center of one end portion E5 of the second electrode member E2 by a predetermined gap. In this case, as shown in FIG. 25, the first electrode members E1 and the second electrode members E2 are arranged such that the positive electrode taps E4 are aligned in a line between the positive electrode tabs E4, And the cathode tabs E6 are arranged so as to be aligned in a line between the cathode tabs E6.
이러한 전극 조립체(A)는, 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이에 단위체인 양극으로 구성된 제1 전극 부재(E1)와 단위체인 음극으로 구성된 제2 전극 부재(E2)가 교번적으로 개재된 구조를 갖는다. 이로 인해, 전극 조립체(A)는, 양극/분리막/음극 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극/(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이셀(bicell)을 적층하여 형성하는 종래의 스택/폴딩형 전극 조립체에 비해 풀셀 또는 바이셀의 제조 공정을 생략 가능하고, 전극 부재들(E1, E2)의 배열 방식이 간소하고, 컨팩트한 구조를 갖는다. 따라서, 전극 조립체(A)는, 제조 시간을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 제조 공정의 자동화가 용이하고, 제조 공정 상의 오류나 부주의로 인한 불량을 최소화하여 전극 조립체(A) 및 전극 조립체(A)를 이용해 제조한 이차전지의 품질을 향상시킬 수 있다.Such an electrode assembly A is characterized in that a first electrode member E1 composed of an anode and a second electrode member E2 composed of a unitary cathode are alternately interposed between the layers of the separation membrane and the hull H Structure. Therefore, the electrode assembly A can be used as a full cell of a positive electrode / separator / negative electrode structure or a bicell of an anode / (cathode) / separator / cathode (anode) / separator / anode The manufacturing process of the pull cell or the bi-cell can be omitted, and the arranging manner of the electrode members E1 and E2 is simpler and more compact than the conventional stack / folding type electrode assembly formed by stacking. Therefore, the electrode assembly (A) can improve the productivity by reducing the manufacturing time, facilitating the automation of the manufacturing process, minimizing defects due to manufacturing errors or carelessness, ) Can be used to improve the quality of the secondary battery.
도 27은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치를 이용한 전극 조립체 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 27 is a flowchart for explaining an electrode assembly manufacturing method using the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
이하에서는, 도 27을 참조하여, 전술한 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an electrode assembly according to another preferred embodiment of the present invention using the above-described electrode
도 27을 참조하면, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법은, 스트립 형상을 갖도록 길게 연장된 분리막 스트립(F)을 나선형으로 폴딩되도록 분리막 스트립(F)의 일측과 타측 사이에 마련된 코어부(C)를 중심으로 권취하여, 코어부(C)를 최소 단위로 하여 나선층이 단계적으로 증가되는 분리막 나선체(H)를 형성함과 함께, 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이에 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 교번적으로 개재시켜 전극 조립체(A)를 구성하는 단계(S 10)와, 상기 S 10 단계에서 분리막 나선체(H)에 권취되지 않은 잔여 분리막 스트립(F1)과 분리막 나선체(H)의 연결점을 커팅하여 분리막 나선체(H)와 잔여 분리막 스트립(F1)을 분리하는 단계(S S20)와, 상기 S 20 단계에서 커팅된 분리막 나선체(H)의 절단부를 테이프를 이용해 고정하는 단계(S 30)와, 상기 S 30 단계에서 테이핑된 전극 조립체(A)를 미리 정해진 적재 위치에 적재하는 단계(S 40)를 포함한다.Referring to FIG. 27, a method of manufacturing an electrode assembly according to another preferred embodiment of the present invention includes a step of separating a separation membrane strip F, which has a long strip shape, The separation membrane and the hull H are wound around the core portion C so that the helical layer is gradually increased with the core portion C as a minimum unit and the separation membrane and the hull H are formed between the respective layers of the separation membrane and the hull H, (S 10) of forming an electrode assembly (A) by alternately interposing a first electrode member (E 1) and a second electrode member (E 2) on the separator and the hull (H) (S20) of separating the separation membrane or the hull (H) and the remaining separation membrane strip (F1) by cutting the connection point between the remaining separation membrane strip (F1) and the separation membrane or the hull (H) (S) of fixing the cut portion of the separation membrane or the hull (H) using a tape 30), and a step (S40) of loading the electrode assembly (A) tapped in the step S30 at a predetermined stacking position.
먼저, 상기 S 10 단계는, 도 27에 도시된 바와 같이, 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 일면에 적층하고, 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 타면에 적층하는 단계(S 14); 및 분리막 스트립(F)을 나선형으로 폴딩되도록 코어부(C)를 중심으로 권취하여, 상기 S 14 단계에서 새로 적층된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)에 새로 권취된 분리막 스트립(F)으로 감싸주는 단계(S 18)를 포함한다. 이러한, 상기 S 14 단계 및 S 18 단계는, 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 분리막 나선체(H)에 미리 정해진 개수만큼 적층될 때까지 반복적으로 수행한다.27, the first electrode member E1 is laminated on one side of the separator or the hull H and the second electrode member E2 is laminated on the separator or the hull H, (S14); The first electrode member E1 and the second electrode member E2 which are stacked in the step S14 are wound around the core member C so as to spirally fold the separator film F and the separator film F, H) of the membrane strip (F). Steps S14 and S18 are repeatedly performed until the predetermined number of the first electrode member E1 and the second electrode member E2 are stacked on the separator and the hull H, respectively.
또한, 상기 S 14 단계는, 상기 S 18 단계가 최초로 수행되기 이전에는, 제1 전극 부재(E1)를 코어부(C)의 일면에 적층하고, 제2 전극 부재(E2)를 코어부(C)의 타면에 적층하여 수행하며, 상기 S 18 단계가 최초로 수행된 후에는, 제1 전극 부재(E1)를 분리막 나선체(H)의 최외측 일면에 적층하고, 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)의 최외측 타면에 적층하여 수행한다.In the step S14, the first electrode member E1 is laminated on one side of the core member C and the second electrode member E2 is laminated on the core member C After the step S18 is performed for the first time, the first electrode member E1 is laminated on the outermost surface of the separator or the hull H, and the second electrode member E2 is laminated on the other surface And is laminated on the outermost surface of the separation membrane or the hull (H).
그런데, 상기 S 18 단계와 같이 분리막 스트립(F)을 코어부(C)를 중심으로 반전 회전시키면, 분리막 스트립(F)은 상기 일측과 타측 양 방향에서 상기 코어부(C) 쪽으로 끌어 당겨져 코어부(C)를 중심으로 권취되어 나선형으로 폴딩됨으로써 분리막 나선체(H)를 이루게 된다. 이러한 분리막 나선체(H)는, 코어부(C)의 일측 단부와 연결되며 분리막 스트립(F)의 일측 방향에서 공급된 분리막 스트립(F)이 나선형으로 폴딩되어 형성된 제1 나선부(H1)와, 코어부(C)의 타측 단부와 연결되며 분리막 스트립(F)의 타측 방향에서 공급된 분리막 스트립(F)이 나선형으로 폴딩되어 형성된 제2 나선부(H2)를 갖게 된다.When the separation membrane strip F is reversely rotated around the core portion C as in the above step S18, the separation membrane strip F is pulled toward the core portion C in both the one side and the other side, (C) and folded in a spiral manner to form a separation membrane or a hull (H). The separation membrane or the hull H comprises a first spiral portion H1 formed by spirally folding a separation membrane strip F connected to one end of the core portion C and fed from one direction of the separation membrane strip F, And a second spiral portion H2 connected to the other end portion of the core portion C and formed by spirally folding the separation membrane strip F supplied from the other side of the separation membrane F. [
이처럼 분리막 스트립(F)이 코어부(C) 쪽으로 끌어 당겨져 제1 나선부(H1)와 제2 나선부(H2)를 갖는 분리막 나선체(H)를 이룸을 고려하여, 상기 S 10 단계는, 도 27에 도시된 바와 같이, 상기 S 14 단계와 상기 S 18 단계 사이에 수행하거나 상기 S 18 단계와 동시에 수행하며, 분리막 스트립(F)을 상기 일측과 타측 양 방향에서 코어부(C)를 향해 공급하는 단계(S 16)를 더 포함한다.Considering that the separation membrane strip F is pulled toward the core portion C to form a separation membrane or a hull H having the first spiral portion H1 and the second spiral portion H2, As shown in FIG. 27, between the steps S14 and S18, or simultaneously with the step S18, the separation membrane strip F is applied to the core part C from both the one side and the other side (S16).
상기 S 16 단계는, 상기 S 14 단계와 상기 S 18 단계와 마찬가지로 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 분리막 나선체(H)에 미리 정해진 개수만큼 적층될 때까지 반복적으로 수행한다.The step S16 is repeatedly performed until the predetermined number of the first electrode member E1 and the second electrode member E2 are stacked on the separator and the hull H, as in the steps S14 and S18 .
또한, 상기 S 16 단계는, 분리막 스트립(F)의 누적 권취 길이와 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)의 누적 적층 개수에 따른 전극 조립체(A)의 단면적의 증가분에 대응하여, 상기 S 16 단계를 반복적으로 수행할 때마다 분리막 스트립(F)의 공급 길이를 단계적으로 증가시켜 수행한다.The step S16 corresponds to the increment of the cross-sectional area of the electrode assembly A depending on the cumulative winding length of the separation membrane strip F and the cumulative number of stacking of the first electrode member E1 and the second electrode member E2 And the supply length of the separation membrane strip F is increased stepwise every time S16 is repeatedly performed.
또한, 상기 S 16 단계는, 상기 S 14 단계에서 마지막 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)가 상기 분리막 나선체(H)에 적층된 후, 상기 S 18 단계에서 분리막 스트립(F)이 상기 마지막 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 감싸주도록 분리막 나선체(H)에 새로 권취된 경우에, 제1 나선부(H1)가 제2 나선부(H2)에 비해 상대적으로 길게 연장되어 제2 나선부(H2)의 단부를 덮을 수 있도록 미리 정해진 길이의 분리막 스트립(F)을 상기 양 방향에서 코어부(C)를 향해 각각 공급하여 수행한다.In step S16, after the last first electrode member E1 and the second electrode member E2 are stacked on the separation membrane or the hull H in step S14, F is newly wound on the separation membrane or the hull H so as to surround the last first electrode member E1 and the second electrode member E2, the first spiral portion H1 is wound around the second spiral portion H2 The separation membrane strip F having a predetermined length is supplied to the core portion C from both directions so as to cover the end portion of the second spiral portion H2.
다음으로, 상기 S 20 단계는, 분리막 스트립(F)의 일측 방향에서 공급된 분리막 스트립(F) 중 분리막 나선체(H)에 권취되지 않은 잔여 분리막 스트립(F1)과 제1 나선부(H1)의 단부의 연결점의 커팅을 통해 분리막 나선체(H)를 잔여 분리막 스트립(F1)으로부터 분리하여 수행한다. 그러면, 제1 나선부(H1)는, 제2 나선부(H2)보다 길게 연장되어 제2 나선부(H2)의 단부를 덮게 된다.The remaining separation membrane strip F1 and the first spiral portion H1 which are not wound on the separation membrane or the hull H of the separation membrane strip F supplied from one side of the separation membrane strip F, And separating the separation membrane or the hull H from the remaining separation membrane strip F1 through cutting of the connection point at the end of the separation membrane membrane. Then, the first spiral portion H1 extends longer than the second spiral portion H2 to cover the end portion of the second spiral portion H2.
이후에, 상기 S 30 단계는, 상기 S 20 단계에서 커팅된 제1 나선부(H1)의 단부를 테이프(T)를 이용해 분리막 나선체(H)의 외면에 고정하여 수행한다. 그러면, 전극 조립체(A)의 분리막 나선체(H)는 각 층들 사이에 교번적으로 개재된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 감싼 상태로 더욱 단단하게 고정된다.Then, in step S30, the end of the first spiral part H1 cut in step S20 is fixed to the outer surface of the separation membrane or the hull H by using a tape T. Then, The separation membrane and the hull H of the electrode assembly A are further tightly fixed while the first electrode member E1 and the second electrode member E2 alternately interposed between the respective layers are wrapped.
다음으로, 상기 S 40 단계는, 상기 S 30 단계에서 제1 나선부(H1)의 단부가 테이핑된 전극 조립체(A)를 미리 정해진 적재 위치에 적재하여 수행한다.Next, in step S40, the electrode assembly A having the tapered ends of the first spiral H1 is loaded at a predetermined stacking position in step S30.
한편, 제1 전극 부재(E1)는 양극 탭(E4)이 마련된 단위체인 양극으로 구성될 수 있고, 제2 전극 부재(E2)는 음극 탭(E6)이 마련된 단위체인 음극으로 구성될 수 있다.The first electrode member E1 may be formed of a positive electrode having a positive electrode tab E4 and the second electrode member E2 may be a negative electrode having a negative electrode tab E6.
이에 대응하여, 상기 S 14 단계는, 양극 탭(E4)과 음극 탭(E6)이 각각 분리막 나선체(H)의 각 층들 사이의 간격을 통해 외부로 돌출되도록 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 분리막 나선체(H)에 적층하여 수행할 수 있다.Corresponding to this, in the step S14, the first electrode member E1 and the second electrode member E2 are formed such that the positive electrode tab E4 and the negative electrode tab E6 protrude to the outside through a gap between the respective layers of the separation membrane and the hull H, And the two-electrode member E2 may be laminated on the separator or the hull (H).
또한, 양극 탭(E4)은 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)에 마련되되 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련될 수 있고, 음극 탭(E6)은 상기 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)에 마련되되 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련될 수 있다.The positive electrode tab E4 is provided at one end E3 of the first electrode member E1 and is provided at a predetermined distance from the center of one end E3 of the first electrode member E1 And the negative electrode tab E6 is provided at one end E5 of the second electrode member E2 and is spaced from the center of one end E5 of the second electrode member E2 by a predetermined gap .
이에 대응하여, 상기 S 10 단계는, 상기 S 14 단계 이전에 수행하며, 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 하여 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1)와 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 하여 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재(E1)를 교번적으로 공급함과 함께, 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 하여 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2)와 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E3)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 하여 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재(E2)를 교번적으로 공급하는 단계(S 12)를 더 포함할 수 있다.The step S10 is performed before the step S14 and the positive electrode tab E4 is disposed so as to be eccentric with respect to the center of the one end E3 of the first electrode member E1 The first electrode member E1 and the positive electrode tab E4 are disposed alternately with respect to the center of one end E3 of the first electrode member E1, And the second electrode member E2 and the negative electrode tab E6 arranged eccentrically with respect to the center of the one end E5 of the second electrode member E2, (S12) alternately supplying a second electrode member (E2) disposed so as to be eccentric to the other with respect to the center of one end portion (E5) of the second electrode member (E3) .
이러한 S 12 단계는, 양극 탭(E4)이 제1 전극 부재(E1)의 일측 단부(E3)의 중심부를 기준으로 서로 다른 쪽으로 편심되도록 각각 배치된 한 쌍의 제1 전극 트레이들(32a, 32b)로부터 제1 전극 부재(E1)를 교번적으로 전달받아 공급함과 함께, 상기 음극 탭(E6)이 제2 전극 부재(E2)의 일측 단부(E5)의 중심부를 기준으로 서로 다른 쪽으로 편심되도록 각각 배치된 한 쌍의 제2 전극 트레이들(52a, 52b)로부터 제2 전극 부재(E2)를 교번적으로 전달받아 공급하여 수행할 수 있다.The step S12 includes a pair of first electrode traces 32a and 32b which are arranged so that the positive electrode tab E4 is eccentric to the other side with respect to the center of one end E3 of the first electrode member E1 And the negative electrode tab E6 is provided so as to be eccentric to the other side with respect to the center of one end portion E5 of the second electrode member E2 And the second electrode member E2 may be alternately supplied from a pair of the
그러면, 상기 S 14 단계는, 상기 S 12 단계에서 공급된 제1 전극 부재(E1)와 제2 전극 부재(E2)를 각각, 양극 탭들(E4)은 양극 탭들(E4)끼리 일렬로 정렬되고 음극 탭들(E6)은 음극 탭들(E6)끼리 일렬로 정렬되도록 분리막 나선체(H)에 적층하여 수행할 수 있다. 또한, S 14 단계는, 양극 탭(E4)과 음극 탭(E6)이 전극 조립체(A)의 동일한 측 단부를 통해 외부로 돌출되도록 수행할 수 있다.In step S14, the positive electrode taps E4 and the positive electrode taps E4 are aligned in a line and the first electrode member E1 and the second electrode member E2 supplied in step S12 are aligned, The taps E6 may be formed by laminating the negative electrode taps E6 on the separation membrane or the hull H so as to be aligned in a line. Step S14 may be performed such that the positive electrode tab E4 and the negative electrode tab E6 protrude to the outside through the same side end portion of the electrode assembly A. [
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
1 : 전극 조립체 제조 장치
10 : 분리막 공급 유닛
11 : 제1 롤
12 : 제2 롤
12a : 권취 지그
12b : 제1 이송 부재
20 : 분리막 폴딩 유닛
22 : 폴딩 지그
24 : 회전 부재
26 : 제2 이송 부재
30 : 제1 전극 공급 유닛
32a, 32b : 제1 적재 트레이
34 : 제1 전극 공급기
34a, 34b : 제1 공급암
34c : 회전축
34d : 제1 진공 흡착 패드
36 : 제1 전극 정렬기
36a : 제1 정렬 플레이트
36b : 제1 정렬 부재
38 : 제1 전극 감지기
40 : 제1 전극 적층 유닛
42 : 제1 적층 플레이트
42a : 회전축
44 : 제1 전극 적층기
44a : 제2 진공 흡착 패드
44b : 제3 이송 부재
50 : 제2 전극 공급 유닛
52a, 52b : 제2 적재 트레이
54 : 제2 전극 공급기
54a, 54b : 제2 공급암
54c : 회전축
54d : 제3 진공 흡착 패드
56 : 제2 전극 정렬기
56a : 제2 정렬 플레이트
56b : 제2 정렬 부재
58 : 제2 전극 감지기
60 : 제2 전극 적층 유닛
62 : 제2 적층 플레이트
62a : 회전축
64 : 제2 전극 적층기
64a : 제4 진공 흡착 패드
64b : 제4 이송 부재
70 : 커팅 유닛
80 : 조립체 이송 유닛
90 : 테이핑 유닛
100 : 적재 유닛
F, F1, F2 : 분리막 스트립
C : 코어부
E1 : 제1 전극 부재
E4 : 양극 탭
E2 : 제2 전극 부재
E6 : 음극 탭
H : 분리막 나선체
H1 : 제1 나선부
H1a : 제1 개재부
H1b : 제1 연결부
H2 : 제2 나선부
H2a : 제2 개재부
H2b : 제2 연결부1: electrode assembly manufacturing apparatus
10: Membrane supply unit
11: First roll
12: second roll
12a: winding jig
12b: first conveying member
20: membrane folding unit
22: Folding jig
24:
26: second conveying member
30: a first electrode supply unit
32a, 32b: a first stacking tray
34: first electrode feeder
34a, 34b: first supply arm
34c:
34d: first vacuum adsorption pad
36: First electrode aligner
36a: a first alignment plate
36b: first alignment member
38: first electrode detector
40: first electrode stacking unit
42: First lamination plate
42a:
44: First electrode stacking machine
44a: second vacuum adsorption pad
44b: third conveying member
50: second electrode supply unit
52a, 52b: a second stacking tray
54: second electrode feeder
54a, 54b: second supply arm
54c:
54d: third vacuum adsorption pad
56: Second electrode aligner
56a: second alignment plate
56b: second alignment member
58: Second electrode detector
60: Second electrode stack unit
62: second lamination plate
62a:
64: second electrode stacking machine
64a: fourth vacuum adsorption pad
64b: fourth transfer member
70: Cutting unit
80: Assembly transfer unit
90: Taping unit
100: stacking unit
F, F1, F2: Membrane strip
C: Core portion
E1: the first electrode member
E4: Bipolar tab
E2: second electrode member
E6: Negative electrode tab
H: Membrane or hull
H1: First spiral part
H1a: first member
H1b: first connection portion
H2: second helical part
H2a: second member
H2b: second connection portion
Claims (12)
상기 제1 전극 부재는 양극 탭이 마련된 단위체인 양극으로 구성되며, 상기 제2 전극 부재는 음극 탭이 마련된 단위체인 음극으로 구성되고,
상기 양극 탭은 상기 제1 전극 부재의 일측 단부에 마련되되 상기 일측 단부의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련되며, 상기 음극 탭은 상기 제2 전극 부재의 일측 단부에 마련되되 상기 일측 단부의 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 마련되고,
상기 (a) 단계는,
(a1) 상기 제1 전극 부재 및 상기 제2 전극 부재를 각각 공급하는 단계;
(a2) 상기 제1 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 일면에 적층하고, 상기 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 타면에 적층하는 단계; 및
(a3) 상기 분리막 스트립을 나선형으로 폴딩되도록 상기 코어부를 중심으로 권취하여, 상기 (a2) 단계에서 새로 적층된 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체에 새로 권취된 분리막 스트립으로 감싸주는 단계를 포함하며;
상기 (a1) 내지 상기 (a3) 단계는, 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재가 미리 정해진 개수만큼 적층될 때까지 반복적으로 수행하고,
상기 (a1) 단계는, 상기 양극 탭이 상기 제1 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재와 상기 양극 탭이 상기 제1 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제1 전극 부재를 교번적으로 공급함과 함께, 상기 음극 탭이 상기 제2 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 어느 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재와 상기 음극 탭이 상기 제2 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 하여 다른 한쪽으로 편심되도록 배치된 제2 전극 부재를 교번적으로 공급하여 수행하며,
상기 (a2) 단계는, 상기 (a1) 단계에서 공급된 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 각각, 양극 탭들은 양극 탭들끼리 일렬로 정렬되고 음극 탭들은 음극 탭들끼리 일렬로 정렬되도록 상기 분리막 나선체에 적층하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.(a) a separation membrane strip which is elongated so as to have a strip shape is wound around a core portion provided between one side and the other side of the separation membrane strip so as to be spirally folded to form a separation membrane Forming a hull and constructing an electrode assembly by alternately interposing a first electrode member and a second electrode member between layers of the separation membrane and the hull,
Wherein the first electrode member is composed of a positive electrode having a positive electrode tab and the second electrode member is composed of a negative electrode having a negative electrode tab,
Wherein the anode tab is provided at one end of the first electrode member and is spaced apart from the center of the one end by a predetermined gap, the anode tab is provided at one end of the second electrode member, At a position spaced apart from the central portion by a predetermined distance,
The step (a)
(a1) supplying the first electrode member and the second electrode member, respectively;
(a2) depositing the first electrode member on one surface of the separation membrane or the hull, and laminating the second electrode member on the other surface of the separation membrane or the hull; And
(a3) winding the separator strip around the core portion so as to be spirally folded, and wrapping the first electrode member and the second electrode member, which are newly stacked in the step (a2), with the separation membrane strip newly wound on the separation membrane or the hull The step includes steps;
Wherein the steps (a1) to (a3) are repeatedly performed until the predetermined number of the first electrode members and the second electrode members are stacked,
Wherein the step of (a1) includes the steps of: (a1) forming a first electrode member in which the positive electrode tab is eccentrically disposed at one side with respect to a central portion of one side end of the first electrode member, and A first electrode member arranged to be eccentrically eccentrically disposed on the other side with respect to a center portion of the first electrode member and a second electrode member arranged so as to be eccentric with respect to a center portion of one side end portion of the second electrode member, The second electrode member and the negative electrode tab are alternately supplied with the second electrode member arranged so as to be eccentric with respect to the center of the one end of the second electrode member,
Wherein the step (a2) includes the steps of: (a1) forming a first electrode member and a second electrode member, wherein the first electrode member and the second electrode member are aligned in a row in the positive electrode tabs and the negative electrode taps are aligned in a row, And the electrode assembly is laminated on the hull.
상기 (a2) 단계는,
상기 (a3) 단계가 최초로 수행되기 이전에는, 상기 제1 전극 부재를 상기 코어부의 일면에 적층하고, 상기 제2 전극 부재를 상기 코어부의 타면에 적층하여 수행하며, 상기 (a3) 단계가 최초로 수행된 후에는, 상기 제1 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 최외측 일면에 적층하고, 상기 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체의 최외측 타면에 적층하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.The method according to claim 1,
The step (a2)
Wherein the step (a3) is performed by first laminating the first electrode member on one side of the core part and laminating the second electrode member on the other side of the core part before the step (a3) is first performed, Wherein the first electrode member is laminated on the outermost surface of the separation membrane or the hull and the second electrode member is laminated on the outermost surface of the separation membrane or the hull.
상기 (a) 단계는,
(a4) 상기 (a2) 단계와 상기 (a3) 단계 사이에 수행하거나 상기 (a3) 단계와 동시에 수행하며, 상기 분리막 스트립을 상기 일측과 타측 양 방향에서 상기 코어부를 향해 공급하는 단계를 더 포함하며,
상기 (a4) 단계는, 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재가 상기 분리막 나선체에 미리 정해진 개수만큼 적층될 때까지 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.The method according to claim 1,
The step (a)
(a4) performing the step between (a2) and (a3) or simultaneously with the step (a3), and supplying the separation membrane strip toward both the one side and the other side toward the core part ,
Wherein the step (a4) is repeatedly performed until a predetermined number of the first electrode members and the second electrode members are stacked on the separation membrane or the hull.
상기 (a4) 단계는,
상기 분리막 스트립의 누적 권취 길이와 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재의 누적 적층 개수에 따른 상기 전극 조립체의 단면적의 증가분에 대응하여, 상기 (a4) 단계를 반복적으로 수행할 때마다 상기 분리막 스트립의 공급 길이를 단계적으로 증가시켜 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.The method of claim 3,
The step (a4)
(A4) is repeatedly performed corresponding to an increment of a cross-sectional area of the electrode assembly depending on a cumulative winding length of the separator strip and a cumulative number of stacked layers of the first electrode member and the second electrode member, Wherein the length of the strip is increased step by step.
상기 분리막 나선체는,
상기 코어부의 일측 단부와 연결되며 상기 분리막 스트립의 일측 방향에서 공급된 분리막 스트립이 나선형으로 폴딩되어 형성된 제1 나선부; 및
상기 코어부의 타측 단부와 연결되며 상기 분리막 스트립의 타측 방향에서 공급된 분리막 스트립이 나선형으로 폴딩되어 형성된 제2 나선부를 갖고;
상기 (a4) 단계는,
상기 (a2) 단계에서 마지막 제1 전극 부재와 제2 전극 부재가 상기 분리막 나선체에 적층된 후, 상기 (a3) 단계에서 상기 분리막 스트립이 상기 마지막 제1 전극 부재와 제2 전극 부재를 감싸주도록 상기 분리막 나선체에 새로 권취된 경우에, 상기 제1 나선부가 상기 제2 나선부에 비해 상대적으로 길게 연장되어 상기 제2 나선부의 단부를 덮을 수 있도록 미리 정해진 길이의 분리막 스트립을 상기 양 방향에서 상기 코어부를 향해 각각 공급하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.The method of claim 3,
The separation membrane or the hull may comprise:
A first spiral part connected to one end of the core part and formed by spirally folding a separation membrane strip supplied from one direction of the separation membrane strip; And
A second spiral portion connected to the other end of the core portion and formed by spirally folding the separation membrane strip supplied from the other side of the separation membrane strip;
The step (a4)
After the final first electrode member and the second electrode member are stacked on the separation membrane or the hull in the step (a2), the separation membrane strip may surround the final first electrode member and the second electrode member in the step (a3) Wherein the first spiral portion extends relatively longer than the second spiral portion so as to cover the end portion of the second spiral portion when the separator or the hull is newly wound, And supplying the electrolyte solution to the core portion.
(b) 상기 (a) 단계 이후에 수행하며, 상기 분리막 스트립의 일측 방향에서 공급된 분리막 스트립 중 상기 분리막 나선체에 권취되지 않은 잔여 분리막 스트립과 상기 제1 나선부의 단부의 연결점을 커팅하여, 상기 전극 조립체를 상기 잔여 분리막 스트립으로부터 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.6. The method of claim 5,
(b) cutting the remaining separation membrane strip, which is not wound on the separation membrane or the hull, and the connection point of the end of the first spiral portion, which are performed after the step (a) Separating the electrode assembly from the remaining separator strip. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
(c) 상기 (b) 단계 이후에 수행하며, 상기 (b) 단계에서 커팅된 상기 제1 나선부의 단부를 테이프를 이용해 상기 분리막 나선체의 외면에 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.The method according to claim 6,
(c) after the step (b), fixing the end of the first spiral cut in the step (b) to the outer surface of the separation membrane or the hull using a tape Assembly.
(d) 상기 (c) 단계에 이후에 수행하며, 상기 (c) 단계에서 테이핑된 전극 조립체를 미리 정해진 적재 위치에 적재하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.8. The method of claim 7,
(d) performing the step (c) after the step (c), and loading the tapped electrode assembly at a predetermined stacking position in the step (c).
상기 (a2) 단계는,
상기 양극 탭과 상기 음극 탭이 각각 상기 분리막 나선체의 각 층들 사이의 간격을 통해 외부로 돌출되도록 상기 제1 전극 부재와 상기 제2 전극 부재를 상기 분리막 나선체에 적층하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.The method according to claim 1,
The step (a2)
Wherein the first electrode member and the second electrode member are laminated on the separator or the hull so that the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude outwardly through a gap between the respective layers of the separator and the hull, A method of manufacturing an electrode assembly.
상기 (a1) 단계는,
상기 양극 탭이 상기 제1 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 서로 다른 쪽으로 편심되도록 각각 배치된 한 쌍의 제1 전극 트레이들로부터 상기 제1 전극 부재를 교번적으로 전달받아 공급함과 함께, 상기 음극 탭이 상기 제2 전극 부재의 일측 단부의 중심부를 기준으로 서로 다른 쪽으로 편심되도록 각각 배치된 한 쌍의 제2 전극 트레이들로부터 상기 제2 전극 부재를 교번적으로 전달받아 공급하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.The method according to claim 1,
The step (a1)
The first electrode member is alternately supplied with the positive electrode tabs from a pair of first electrode trays disposed to be eccentric to one another with respect to a central portion of one end of the first electrode member, And the second electrode member is alternately supplied to and received from a pair of second electrode trays arranged such that the negative electrode tabs are eccentric to one another with respect to the center of one end of the second electrode member, To the electrode assembly.
상기 (a2) 단계는,
상기 양극 탭과 상기 음극 탭이 상기 전극 조립체의 동일한 측 단부를 통해 외부로 돌출되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.10. The method of claim 9,
The step (a2)
Wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab are protruded to the outside through the same side end portion of the electrode assembly.
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