KR101981010B1 - 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법 - Google Patents

이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차 전지 제조 설비를 제공한다. 본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비는, 본체부; 상기 본체부에 서로 마주보도록 배치되며, 서로 다른 극성의 전극판들을 공급하는 한 쌍의 전극판 로딩부; 상기 한 쌍의 전극판 로딩부로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송하는 전극판 이송부; 상기 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 상기 전극판들이 교차 이송됨에 따라 설정된 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 적층부; 상기 적층부의 상부에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 교차 이송되는 상기 전극판들의 사이에 분리막이 개재되도록 설정된 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 분리막 공급부; 및, 상기 한 쌍의 전극판 로딩부와, 상기 전극판 이송부와, 상기 적층부 및, 상기 분리막 공급부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다. 또한, 본 발명은 이차 전지 제조 설비를 사용한 이차 전지 제조 방법을 설명한다.

Description

이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법{EQUIPMENT FOR MANUFACTURING SECONDARY BATTERY AND METHOD FOR MANUFACTURING SECONDARY BATTERY USING THE SAME}
본 발명은 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 리튬 전지를 제조하는 공정은 양극 전극판들과 음극 전극판들 사이에 격리막을 적층하는 공정을 포함한다.
대한민국 특허 출원번호 제10-2003-0055435호(이하, 선행문헌 1이라 한다.)는 셀을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 선행문헌 1은 양극 전극판들 및 음극 전극판들 사이에 분리막을 반복적으로 적층하는 기술을 제공한다. 상기 기술은 분리막을 양극 전극판 및 음극 전극판의 사이에 연속적으로 적층 및 정렬시키는 기술이다.
또한, 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2014-0142524호(이하, 선행 문헌 2라 한다.)는 리튬 전지의 적층 장치를 제공한다.
상기 선행문헌 2는 분리막을 이동시키는 분리막 이동부와, 상기 분리막 이동부를 통해 이동하는 상기 분리막 위에 제 1극판을 일정 간격으로 정렬하는 극판 정렬부와, 상기 일정 간격이 하나의 극판이 위치할 수 있는 길이가 되도록 상기 분리막 이동부의 이동을 제어하는 분리막 이동 제어부와, 상기 분리막을 상기 일정 간격으로 접으면서 동시에 상기 제 1극판이 정렬되어 있는 분리막의 반대측에 제 2극판을 삽입 정렬하는 극판 삽입부의 구성을 포함한다.
상기 분리막 이동부는 분리막을 이동시킨다. 그리고, 상기 분리막 이동부는 제 1극판들을 제공 받아 이동되는 분리막 상면에 정렬시켜 연속적으로 이동시킨다
제 1극판이 정렬된 분리막은 분리막 이동부의 단부에서 하방으로 이동된다. 상기 극판 삽입부는 제 2극판을 이동되는 분리막 타면에 끼워지도록 측방을 따라 삽입시킨다. 이에, 상기 제 2극판은 제 1극판이 정렬되지 않은 분리막 타면에 정렬된다. 따라서, 제 1극판과 제 2극판의 사이에는 분리막이 배치된다.
여기서, 분리막은 이송 레일과 같은 분리막 이송부에 의해 직선 이동된다. 그리고, 직선 이동되는 분리막은 하방으로 유동된다. 하방으로 유동되는 분리막은 측방에서 직선 이동되는 제 2극판의 일단에 물리적으로 접촉된다. 이때, 분리막은 측방으로 이동되는 제 2극판의 일단 측면에 완전하게 밀착되지 않을 수 있다. 이에, 상기 분리막은 손상될 수 있다.
또한, 상기와 같이 하나의 극판 삽입부를 통해 제 2극판들을 순차적으로 분리막을 사이에 두고 제 1극판에 적층되도록 하는 구성은, 하나의 이차 전지를 생산함에 있어서 생산 시간이 지연되어 생산성이 하락되는 문제점을 갖는다.
또한, 제 1극판을 분리막의 일면에 미리 정렬하여 하방으로 이동하는 과정에서, 상기 제 1극판은 분리막의 일면으로부터 분리되어 이탈될 수도 있다.
또한, 제 1극판을 공급하는 메카니즘과, 제 2극판을 공급하는 메커니즘이 서로 다른 공정을 이루기 때문에, 제 1극판과 제 2극판은 정상적으로 정렬되지 않을 수 있다.
또한, 제 1극판을 공급하는 극판 정렬부가 상기 제 2극판을 공급하는 극판 삽입부의 배치가 상하를 따라 서로 다른 위치에 배치되기 때문에, 해당 극판 또는 전극판을 적층되는 위치에 안정적으로 공급 또는 이동시키지 못할 수 도 있다.
또한, 제 1전극이 공급되는 위치와 제 2전극이 공급되는 위치가 서로 대칭을 이루지 못하는 구조이기 때문에, 적층 장치 자체의 사이즈가 증가되는 문제도 있다.
이에 따라, 근래에 들어 이차 전지의 생산성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 분리막이 서로 다른 극의 전극판 측면 영역에서 들뜨는 구조적 불량을 해결할 수 있는 기술 개발이 요구된다.
또한, 서로 교차 적층되는 서로 다른 극성의 전극판들이 오정렬되는 공정 불량을 미연에 방지할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
본 발명과 관련된 선행 문헌3에는 대한민국 공개특허 공개번호 제 10-2011-0048839호가 있다. 상기 선행 문헌 3은 제1 극판, 상기 제1 분리막, 상기 제2 분리막 및 상기 제2 극판을 정렬 및 적층하는 정렬/적층 단계와, 정렬 및 적층된 상기 제1 극판, 상기 제1 분리막, 상기 제2 분리막 및 상기 제2 극판을 최외곽에서 테이핑하는 테이핑 단계를 포함하는 이차전지 제조방법을 제공한다.
상기 선행문헌에서 언급되는 제 1,2극판을 정렬하는 단계는 제 1,2극판을 이송하는 과정에서 별도의 크리닝이 이루어지지 않기 때문에 제 1,2극판 상에 이물질이 정렬될 수 있다. 이에, 제 1,2극판과 분리막의 사이에 이물질이 개재됨에 따라 제품 불량이 발생되는 문제가 있다.
또한, 분리막은 지그 재그 형상을 이루어 각 극판 사이에 배치된다. 그러나, 이 역시 분리막이 서로 다른 극의 전극판 측면 영역에서 들뜨는 구조적 불량을 유발할 수 있는 문제를 갖는다.
본 발명의 제 1목적은 서로 대칭을 이루는 위치에서 다른 극성의 전극판을 적층 위치로 교차 공급함과 아울러, 이들 사이에 분리막이 개재되도록 하여 전극의 생산성을 향상시키고, 설비의 사이즈를 축소할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 2목적은 전극판과 분리막을 수평 방향을 따라 연동되도록 이동시킴으로써 분리막이 해당 전극판 상면에 용이하게 정렬되도록 할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 3목적은 공급되는 분리막을 해당 전극판 측면에서 일정의 장력을 형성하도록 하여 분리막이 해당 전극판의 일측 측면에 미정렬됨을 방지할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 4목적은 적층 위치로 공급되는 도중에 이동되는 해당 전극판을 크리닝하여 적층 공정 이전에 전극판 상에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 5목적은 적층 위치에 이동된 전극판의 정렬 상태를 실시간으로 모니터링하여 정렬 불량에 따른 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 이차 전지 제조 설비를 제공한다.
본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비는, 본체부; 상기 본체부에 서로 마주보도록 배치되며, 서로 다른 극성의 전극판들을 공급하는 한 쌍의 전극판 로딩부; 상기 한 쌍의 전극판 로딩부로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송하는 전극판 이송부; 상기 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 상기 전극판들이 교차 이송됨에 따라 설정된 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 적층부; 상기 적층부의 상부에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 교차 이송되는 상기 전극판들의 사이에 분리막이 개재되도록 설정된 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 분리막 공급부; 및, 상기 한 쌍의 전극판 로딩부와, 상기 전극판 이송부와, 상기 적층부 및, 상기 분리막 공급부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 한 쌍의 전극판 로딩부는, 제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하되,
상기 제 1로딩부는, 양극 전극판들이 수납되는 제 1매거진과, 상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 이송하는 제 1이송부를 포함하고,
상기 제 2로딩부는, 음극 전극판들이 수납되는 제 2매거진과, 상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송하는 제 2이송부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1이송부는, 상기 제 1매거진과 이격되어 배치되는 제 1직선 이송부와, 상기 제 1매거진과 상기 제 1직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 1회전 이송부를 포함하되,
상기 제 1회전 이송부는, 상기 제 1회전 이송부 몸체와, 상기 제 1회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 1회전축을 갖는 제 1회전 모듈과, 상기 제 1회전축에 설치되며, 상기 제 1회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 1회전판과, 상기 제 1회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 양극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 1그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 1회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 1승강기를 포함하고,
상기 제 1직선 이송부는, 무한궤도 회전되는 제 1컨베이어 밸트와, 상기 제 1컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 1구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 1구동 롤러를 회전시키는 제 1모듈을 포함하되,
상기 다수의 제 1그립 부재는 상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 1컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
상기 제 1컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 양극 전극판들을 상기 제 1이송 위치에 수평 이동시키고,
상기 제 2이송부는, 상기 제 2매거진과 이격되어 배치되는 제 2직선 이송부와, 상기 제 2매거진과 상기 제 2직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 2회전 이송부를 포함하되,
상기 제 2회전 이송부는, 상기 제 2회전 이송부 몸체와, 상기 제 2회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 2회전축을 갖는 제 2회전 모듈과, 상기 제 2회전축에 설치되며, 상기 제 2회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 2회전판과, 상기 제 2회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 음극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 2그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 2회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 2승강기를 포함하고,
상기 제 2직선 이송부는, 무한궤도 회전되는 제 2컨베이어 밸트와, 상기 제 2컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 2구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 2구동 롤러를 회전시키는 제 2모듈을 포함하되,
상기 다수의 제 2그립 부재는 상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 2컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
상기 제 2컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 음극 전극판들을 상기 제 2이송 위치에 수평 이동시키되,
상기 제 1이송 위치에 이송되는 상기 양극 전극판들의 이송 시간과, 상기 제 2이송 위치에 이송되는 상기 음극 전극판들의 이송 시간은 일정의 시간차를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 전극판 이송부는, 상기 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판들을 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 1전극판 이송부와, 상기 시간차를 이루도록 상기 제 2이송 위치로 이송된 음극 전극판들을 상기 적층 위치로 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 2전극판 이송부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1전극판 이송부 및 상기 제 2전극판 이송부의 회전각 범위는, 180도로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 제 1전극판 이송부는, 제 1중심축을 형성하는'
Figure 112018076369756-pat00001
'형상을 이루는 제 1이송암과, 상기 제 1이송암의 양단에 설치되어 제 1이송 위치로 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 1그립퍼와, 상기 제 1중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 1이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 1회전기를 포함하고,
상기 제 2전극판 이송부는, 제 2중심축을 형성하는'
Figure 112018076369756-pat00002
'형상을 이루는 제 2이송암과, 상기 제 2이송암의 양단에 설치되어 제 2이송 위치로 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 2그립퍼와, 상기 제 2중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 2이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 2회전기를 포함하되,
상기 양극 전극판들과, 상기 음극 전극판들 각각은, 상기 시간차를 이루어 상기 적층 위치에 순차적으로 적층되도록 위치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1이송암과 상기 제 2이송암은, 회전 전 대기 상태에서 대칭을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
상기 제 1이송암은 회전되면서, 상기 제 1이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 1이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1임시 이송 위치로 이송하고,
상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 1임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하고,
상기 제 2이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
상기 제 2이송암은 회전되면서, 상기 제 2이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 2이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2임시 이송 위치로 이송하고,
상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 2임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하는 것이 바람직하다.
상기 적층부는, 상기 적층 위치를 형성하여, 상기 음극 전극판들 및 상기 음극 전극판들 각각이 교차 적층되는 적층 플레이트와, 상기 적층 플레이트를 수평 이동을 안내하는 레일과, 상기 적층 플레이트를 상기 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동시키는 리니어 모듈을 구비하되, 리니어 모듈은 서보 모터와 빽레시가 적은 하모닉 감속기 또는 유성기어를 사용하거나, 다른 방법으로는 DD모터(드럼 드라이브 모터) 또는 서보 모터를 직결하여 사용할 수도 있고, 또한 레버를 이용하여 직선운동을 회전운동으로 변환하는 장치도 사용할 수도 있다.
상기 제어부는, 상기 리니어 모듈을 사용하여, 상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 제 1방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키고,
상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 상기 제 1방향과 반대를 이루는 제 2방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키는 것이 바람직하다.
상기 분리막 공급부는, 상기 분리막을 공급하는 분리막 공급기와, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 적층 플레이트의 상부에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되며, 공급되는 상기 분리막을 상기 제 1방향을 따라 이동되는 상기 양극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하고, 상기 제 2방향을 따라 이동되는 상기 음극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하는 이동 롤러기와, 상기 분리막 공급부에서 공급되는 상기 분리막을 상기 이동 롤러부로 안내하는 분리막 안내기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 이동 롤러기는, 상기 적층 플레이트 상부에 위치되도록 상기 본체부에 설치되며, 공급되는 상기 분리막을 안내하는 제 1롤러기와, 상기 제 1롤러기와 상기 적층 플레이트의 사이에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 왕복 이동되면서 상기 분리막을 안내하는 제 2롤러기를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 제 2방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 양극 전극판의 상면에 공급하고,
상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 상기 제 2방향과 반대를 이루는 제 1방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 음극 전극판의 상면에 공급하는 것이 바람직하다.
상기 제 2롤러기의 양단에는, 상기 적층 플레?트 양단 상측에서 공급되는 상기 분리막을 임시 고정하는 한 쌍의 맨드릴 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 분리막 안내기는, 상기 분리막을 설정된 이동 경로를 따라 이동되는 다수 위치에서 안내하는 다수의 안내 롤러와, 상기 이동 경로 상에 설치되며, 상기 분리막에 일정의 장력을 형성하는 장력 형성기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 장력 형성기는, 상기 분리막의 이동을 안내하되, 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러와, 상기 분리막의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1직선 이송부 및 상기 제 2직선 이송부 상에는, 이송되는 상기 양극 전극판들 또는 상기 음극 전극판들에 형성되는 이물질을 강제로 제거하는 이물질 제거부가 배치되되,
상기 이물질 제거부는, 진공 또는 압축 공기 공급을 통해 상기 이물질을 강제로 제거하는 것이 바람직하다.
상기 적층부는, 비전부를 더 포함하되,
상기 비전부는, 상기 적층 플레이트에서 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리부에서 안착되는 상기 전극판들 각각의 한 쌍의 모서리를 진공 흡착하는 흡착기와, 흡착된 상기 전극판들 각각의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부로 전송하는 카메라를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단하는 것이 바람직하다.
상기 전극판들 각각에는 사각판 상의 탭이 형성되되, 상기 적층 플레이트의 상부에는, 상기 탭의 영상을 취득하고, 이를 상기 제어부로 전송하는 다른 카메라가 배치되되,
상기 제어부는, 상기 탭의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭의 수평 위치값들을 산출하고,
수직 방향을 따르는 상기 탭이 양측부에서의 수직 위치값들을 산출하고,
산출된 상기 수평 위치값들과 상기 수직 위치값들의 교차 위치값을 산출하고,
상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭의 양단 모서리 위치값을 산출하고,
산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출하고,
산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는 상기 수직 길이들이 기설정된 오차 범위 이상을 이루는 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 한 쌍의 전극판 로딩부는, 제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하며, 상기 제 1로딩부는, 양극 전극판들이 수납되며, 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 위치시키는 제 1매거진을 포함하고, 상기 제 2로딩부는, 음극 전극판들이 수납되며, 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 위치시키는 제 2매거진을 포함할 수도 있다.
상기의 해결 수단에 의해 본 발명은 서로 대칭을 이루는 위치에서 다른 극성의 전극판을 적층 위치로 교차 공급함과 아울러, 이들 사이에 분리막이 개재되도록 하여 전극의 생산성을 향상시키고, 설비의 사이즈를 축소할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 전극판과 분리막을 수평 방향을 따라 연동되도록 이동시킴으로써 분리막이 해당 전극판 상면에 용이하게 정렬되도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 전극판을 매거진에서 컨베이어 밸트 상으로 이송하고, 컨베이어 밸트 상에 이송된 전극판을 집어 적층 위치로 위치시킴에 따라 종래 이동되는 테이블들 간에서 전극판이 이송되는 경우 충돌 등이 발생되는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 공급되는 분리막을 해당 전극판 측면에서 일정의 장력을 형성하도록 하여 분리막이 해당 전극판의 일측 측면에 미정렬됨을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치로 공급되는 도중에 이동되는 해당 전극판을 크리닝하여 적층 공정 이전에 전극판 상에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치에 이동된 전극판의 정렬 상태를 실시간으로 모니터링하여 정렬 불량에 따른 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 개략적인 구성을 보여주는 평면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 전극판 로딩부의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 전극판 로딩부를 보여주는 정면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 제 1,2회전 이송부를 보여주는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 제 1,2전극판 이송부를 보여주는 평면도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 제 1,2전극판 이송부를 보여주는 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 평면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 분리막 공급부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 전극판의 정렬 상태를 검사하기 위한 구성을 부여주는 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 전극판들에 형성되는 탭의 휨 상태를 검사하는 구성의 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 전극판들 사이에 분리막이 형성되는 과정을 보여주는 도면들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.
또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 구성을 보여주는 평면도이다. 도 2a는 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 개략적인 구성을 보여주는 평면도이다.
도 1 및 도 2a를 참조 하면, 본 발명의 이차 전지 제조 설비는 크게 본체부(1)와, 전극판 로딩부(2)와, 전극판 이송부(3)와, 적층부(5)와, 분리막 공급부(5) 및, 제어부(6)를 갖는다.
상기 각 구성을 설명한다.
본체부(1)
본 발명에 따른 본체부(1)는 내부 공간을 갖는다. 상기 내부 공간은 2개의 공간으로 구획된다. 상기 2개의 공간은 대칭을 이룬다.
상기 2개의 공간 각각에는 전극판 로딩부(2)와, 전극판 이송부(3)와, 적층부(5)와, 분리막 공급부(5)가 일련의 전지 적층 공정을 이루는 단위 설비(1a, 1b)를 이루어 배치될 수 있다. 이에, 각 단위 설비(1a, 1b)는 서로 독립적으로 전지 제조 공정을 실시한다. 따라서 제품 생산률을 향상시킬 수 있다.
이하, 상기 2개의 공간 중 하나의 공간에 배치되는 단위 설비의 구성을 대표적인 예로 설명한다. 각 단위 설비는 서로 동일한 구성을 갖는다.
전극판 로딩부(2)
도 3은 본 발명에 따른 전극판 로딩부를 보여주는 정면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 평면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판 로딩부(2)는 한 쌍으로 구성된다. 한 쌍으로 구성되는 전극판 로딩부(2)는 서로 다른 극성의 전극판들(10, 20)을 공급한다.
상기 한 쌍의 전극판 로딩부(2)는 제 1로딩부(100)와 제 2로딩부(200)를 포함한다. 상기 제 1,2로딩부(100, 200)는 서로 동일한 구성을 갖는다. 상기 제 1로딩부(100)와 제 2로딩부(200)는 본체부(1) 내에서 서로 대응 및 대칭을 이루도록 배치된다.
본 발명에 따른 제 1로딩부(100)는 제 1매거진(110)과 제 1이송부(120)를 갖는다.
양극 전극판들(10)은 상기 제 1매거진(110)에 상하를 따라 순차적으로 적재된다. 상기 제 1매거진(100)은 양극 전극판들(10)을 상방을 따라 제 1인출 위치에 순차적으로 위치되도록 하는 장치이다.
상기 제 1이송부(120)는 상기 제 1매거진(110)으로부터 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 제 1이송 위치에 이송한다.
상기 제 1이송부(120)는 상기 제 1매거진(110)과 이격되어 배치되는 제 1직선 이송부(130)와, 상기 제 1매거진(110)과 상기 제 1직선 이송부(130)의 사이 상부에 배치되는 제 1회전 이송부(140)를 갖는다.
상기 제 1회전 이송부(140)는 상기 제 1회전 이송부 몸체(141)와, 상기 제 1회전 이송부 몸체(141)에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 1회전축(142a)을 갖는 제 1회전 모듈(142)와, 상기 제 1회전축(142a)에 설치되며, 상기 제 1회전축(142a)을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 1회전판(143)과, 상기 제 1회전판(143)의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 양극 전극판들(10)을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 1그립 부재(144)와, 상기 본체부(1)에 설치되며, 상기 제 1회전 이송부 몸체(141)를 승강시키는 제 1승강기(145)를 포함한다. 상기 제 1승강기(145)는 상하를 따라 승강되는 축을 갖는다. 상기 축은 제 1회전 이송부 몸체(141)에 연결된다.
상기 제 1직선 이송부(130)는 무한궤도 회전되는 제 1컨베이어 밸트(131)와, 상기 제 1컨베이어 밸트(131)의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 1구동 롤러(132)와, 상기 한 쌍의 제 1구동 롤러(132)를 회전시키는 제 1모듈(133)를 갖는다.
상기 다수의 제 1그립 부재(144)는 상기 제 1매거진(110)으로부터 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 그립하여 상기 제 1컨베이어 밸트(131)의 일단 상류에 이송시킨다.
상기 제 1컨베이어 밸트(131)는 순차적으로 이송되는 상기 양극 전극판들(10)을 상기 제 1이송 위치에 수평 이동시킨다.
본 발명에 따른 제 2로딩부(200)는 음극 전극판들(20)이 수납되는 제 2매거진(210)과, 상기 제 2매거진(210)으로부터 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송하는 제 2이송부(220)를 갖는다.
음극 전극판들(20)은 상기 제 2매거진(210)에 상하를 따라 순차적으로 적재된다. 상기 제 2매거진(210)은 음극 전극판들(20)을 상방을 따라 제 2인출 위치에 순차적으로 위치되도록 하는 장치이다.
상기 제 2이송부(220)는 상기 제 2매거진(210)으로부터 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송한다.
상기 제 2이송부(220)는 상기 제 2매거진(210)과 이격되어 배치되는 제 2직선 이송부(230)와, 상기 제 2매거진(210)과 상기 제 2직선 이송부(230)의 사이 상부에 배치되는 제 2회전 이송부(240)를 갖는다.
상기 제 2회전 이송부(240)는 상기 제 2회전 이송부 몸체(241)와, 상기 제 2회전 이송부 몸체(241)에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 2회전축(242a)을 갖는 제 2회전 모듈(242)와, 상기 제 2회전축(242a)에 설치되며, 상기 제 2회전축(242a)을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 2회전판(243)과, 상기 제 2회전판(243)의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 음극 전극판들(20)을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 2그립 부재(244)와, 상기 본체부(1)에 설치되며, 상기 제 2회전 이송부 몸체(242)를 승강시키는 제 2승강기(245)를 포함한다.
상기 제 2직선 이송부(230)는 무한궤도 회전되는 제 2컨베이어 밸트(231)와, 상기 제 2컨베이어 밸트(231)의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 2구동 롤러(232)와, 상기 한 쌍의 제 2구동 롤러(232)를 회전시키는 제 2모듈(233)를 갖는다.
상기 제 2컨베이어 밸트(231)는 순차적으로 이송되는 상기 음극 전극판들(20)을 상기 제 2이송 위치에 수평 이동시킨다.
상기 제 1이송 위치에 이송되는 상기 양극 전극판들(10)의 이송 시간과, 상기 제 2이송 위치에 이송되는 상기 음극 전극판들(20)의 이송 시간은 일정의 시간차를 형성한다.
여기서, 상기 제 1회전 모듈(142)과 상기 제 2회전 모듈(242) 각각은 2헤드로 구성되는 경우, 180도 회전되고, 4헤드로 구성되는 경우 90도로 회전되도록 구성된다.
여기서, 상기 제 1,2모듈(133, 233)는 제어부의 제어에 의해 구동된다.
상기 제 1,2그립 부재들(144, 244)에는 진공 흡착 부재들이 설치된다. 상기 진공 흡착 부재들은 진공 제공기부터 진공 제공 유무에 따라 양극 또는 음극 전극판 상면을 진공 흡착하여 그립하거나 그립을 해제할 수 있다.
도 2b는 본 발명에 따른 전극판 로딩부의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 2b를 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판 로딩부(2)는 각 전극판(10, 20)을 매거진에서 제 1,2임시 이송 위치 및 적층 위치로 이송시킬 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 전극판 로딩부(2)는 상술한 제 1,2이동부(120, 220) 없이 제 1,2매거진(110, 210) 만을 구비할 수도 있다.
상기 제 1,2매거진(110, 210)에서 각 전극판(10, 20)의 제 1,2이송 위치를 형성할 수도 있다. 따라서, 후술되는 전극판 이송부(3)는 각 전극판(10, 20)을 제 1,2매거진(110, 210) 각각에서 직접 집어 이송할 수도 있다.
제 1매거진(110)에는 다수의 양극 전극판들(10)이 수용된다. 또는 제 2매거진(210)에는 다수의 음극 전극판들(20)이 수용된다. 이때, 양극 및 음극 전극판(10, 20) 각각의 단부에 형성된 탭은 서로 반대 위치에 배치된다.
상기 제 1매거진(110)과 상기 제 2매거진(210)은 각 전극판(10, 20)을 하기와 같은 다양한 방식을 통해 배출할 수 있다.
먼저, 제 1,2매거진(110, 210) 각각은 해당 전극판(10, 20)을 전면으로 투입하여 좌우로 배출할 수 있다.
또한, 제 1,2매거진(110, 210) 각각은 해당 전극판(10, 20)을 좌우를 따라 투입하여 전면으로 배출할 수 있다.
또한, 제 1,2매거진(110, 210) 각각은 리프트 장치를 사용하여 해당 전극판(10, 20)을 좌우를 따라 투입하고, 하부로 배출하도록 할 수 있다.
전극판 이송부(3)
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 제 1,2전극판 이송부를 보여주는 도면들이다.
본 발명에 따른 전극판 이송부(3)는 제 1,2전극판 로딩부(100, 200)로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들(10, 20)을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송한다.
도 6a 및 도 6b를 참조 하면, 본 발명에 따른 제 1전극판 이송부(300)는 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판들(10)을 순차적으로 집어 회전 이동시킨다.
또한, 본 발명에 따른 제 2전극판 이송부(400)는 상기 시간차를 이루도록 상기 제 2이송 위치로 이송된 음극 전극판들(20)을 상기 적층 위치로 순차적으로 집어 회전 이동시킨다.
상술한 제 1,2전극판 이송부(300, 400)는 서로 동일한 구성을 갖는다. 다만, 이들은 서로 대칭을 이루도록 배치된다. 상기 제 1,2전극판 이송부(300, 400)의 구성을 설명한다.
본 발명에 따른 제 1전극판 이송부(300)는 제 1중심축(311)을 형성하는'
Figure 112018076369756-pat00003
'형상을 이루는 제 1이송암(310)과, 상기 제 1이송암(310)의 양단에 설치되어 제 1이송 위치로 이송된 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 1그립퍼(320)와, 상기 제 1중심축(311)에 축 연결되며, 상기 제어부(6)의 제어에 따라, 상기 제 1이송암(310)을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 1회전기(330)로 구성된다.
상기 제 1이송암(310)의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성한다.
상기 제 1이송암(310)은 회전되면서, 상기 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼(320) 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 1이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 제 1임시 이송 위치로 이송한다.
상기 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼(320) 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 1임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 적층 위치로 이송한다.
따라서, 제 1이송암(310)의 양단을 사용하여 90도 회전 간격으로 양극 전극판(10)을 이송함으로써, 양극 전극판(10)이 적층 위치로 이송 효율을 상승시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2전극판 이송부(400)는 제 2중심축(411)을 형성하는'
Figure 112018076369756-pat00004
'형상을 이루는 제 2이송암(410)과, 상기 제 2이송암(410)의 양단에 설치되어 제 2이송 위치로 이송된 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 2그립퍼(420)와, 상기 제 2중심축(411)에 축 연결되며, 상기 제어부(6)의 제어에 따라, 상기 제 2이송암(410)을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 2회전기(430)로 구성된다.
상기 제 1이송암(310)과 상기 제 2이송암(410)은, 회전 전 대기 상태에서 대칭을 이루도록 배치된다.
상기 제 2이송암(410)의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성한다.
상기 제 2이송암(410)은 회전되면서, 상기 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼(420) 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 2이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 제 2임시 이송 위치로 이송한다.
상기 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼(420) 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 2임시 이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 적층 위치로 이송한다.
따라서, 본 발명은 제 2이송암(420)의 양단을 사용하여 90도 회전 간격으로 음극 전극판(20)을 이송함으로써, 음극 전극판(20)이 적층 위치로 이송되는 효율을 효율을 상승시킬 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 제 1,2이송암(310, 410)은 일정 시간차를 두어 교체로 회전됨으로써, 양극 전극판(10)과 음극 전극판(20)은 교차 위치에 적층이 가능하도록 교차 공급될 수 있다. 즉, 상기 양극 전극판들(10)과, 상기 음극 전극판들(20) 각각은, 상기 시간차를 이루어 상기 적층 위치에 순차적으로 적층 되도록 위치된다.
적층부(5)
도 7은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 평면도이다. 도 8은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 정면도이다.
도 7 및 도 8을 참조 하면, 본 발명에 따른 적층부(5)는 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부(1)에 설치되며, 상기 전극판들(10, 20)이 교차 이송됨에 따라 설정된 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동된다.
본 발명에 따른 적층부(5)는 적층 플레이트(510)와, 레일(520)과, 리니어 모듈(530)를 포함한다.
상기 적층 플레이트(510)는 상기 적층 위치를 형성하여, 상기 양극 전극판들(10) 및 상기 음극 전극판들(20) 각각이 교차 적층된다.
상기 레일(520)은 상기 적층 플레이트(510)를 수평 이동을 안내하도록 본체부(1)에 설치된다.
상기 리니어 모듈(530)는 상기 적층 플레이트(510)를 상기 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동시킨다.
본 발명에 따른 제어부(6)는 상기 리니어 모듈(530)를 사용하여, 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 양극 전극판(10)이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트(510)를 제 1방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시킨다.
또한, 상기 제어부(6)는 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 음극 전극판(20)이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트(510)를 상기 제 1방향과 반대를 이루는 제 2방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시킨다.
분리막 공급부(6)
도 9는 본 발명에 따른 분리막 공급부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9를 참조 하면, 본 발명에 따른 분리막 공급부(6)는 분리막 공급기(6910)와, 이동 롤러기(620)와, 분리막 안내기(630)를 포함한다.
본 발명에 따른 분리막 공급기(610)는 일정 길이를 갖고 권취된 상태의 분리막(30)을 공급한다.
상기 이동 롤러기(620)는 제어부(4)의 제어에 따라, 상기 적층 플레이트(510)의 상부에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되며, 공급되는 상기 분리막(30)을 상기 제 1방향을 따라 이동되는 상기 양극 전극판(10) 상면에 밀착되도록 안내한다.
또한, 상기 이동 롤러기(620)는 공급되는 상기 분리막(30)을 상기 제 2방향을 따라 이동되는 상기 음극 전극판(20) 상면에 밀착되도록 안내한다.
본 발명에 따르는 분리막 안내기(630)는 상기 분리막 공급기(610)에서 공급되는 상기 분리막(30)을 상기 이동 롤러부(620)로 안내한다.
상술한 본 발명에 따른 분리막(30)은 일정의 이동 경로를 따라 이동된다.
그리고, 상술한 이동 롤러기(620)는 제 1,2롤러기(621, 622)를 포함한다.
상기 제 1롤러기(621)는 상기 적층 플레이트(510) 상부에 위치되도록 상기 본체부(1)에 설치되며, 공급되는 상기 분리막(30)을 안내한다. 상기 제 1롤러기(621)의 위치는 고정된다.
상기 제 2롤러기(622)는 상기 제 1롤러기(621)와 상기 적층 플레이트(510)의 사이에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 왕복 이동되면서 상기 분리막(30)을 안내한다.
여기서, 본 발명에 따른 제어부(4)는 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 양극 전극판(10)이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기(622)를 제 2방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막(30)을 상기 양극 전극판(10)의 상면에 공급한다.
본 발명에 따른 본체부(1)에는 슬라이딩 레일(미도시)이 설치된다. 상기 제 2롤러기(622)는 상기 슬라이딩 레일을 따라 제 2거리 범위에서 제 1방향 및 제 2방향을 따라 왕복 이동시키는 다른 리니어 모듈을 구비할 수 있다. 상기 다른 리니어 모듈은 제어부의 제어에 의해 구동될 수 있다.
그리고, 제어부(4)는 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 음극 전극판(20)이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기(622)를 상기 제 2방향과 반대를 이루는 제 1방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막(30)을 상기 음극 전극판(20)의 상면에 공급한다.
더하여, 상기 제 2롤러기(622)의 양단에는, 상기 적층 플레이트(510) 양단 상측에서 공급되는 상기 분리막(30)을 임시 고정하는 한 쌍의 맨드릴 부재(미도시)를 구비한다. 상기 맨드릴 부재는 축판과 같은 부재이다.
상기 한 쌍의 맨드릴 부재는 제 1롤러기(621)로부터 공급되는 분리막(30)을 일시적으로 잡아주는 역할을 함으로써, 양극 전극판(10) 또는 음극 전극판(20) 상에 개재되는 동작이 진행되는 동안에 해당 전극판의 단부에서 들뜨거나 정렬이 되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
더하여, 본 발명에 따른 분리막 안내기(630)는 상기 분리막(30)을 설정된 이동 경로를 따라 이동되는 다수 위치에서 안내하는 다수의 안내 롤러(631)와, 상기 이동 경로 상에 설치되며, 상기 분리막(30)에 일정의 장력을 형성하는 장력 형성기(632)를 포함한다.
상기 본 발명에 따른 장력 형성기(632)는 상기 분리막(30)의 이동을 안내하되, 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러(632a)와, 상기 분리막(30)의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러(362b) 중, 적어도 어느 하나를 포함한다.
본 발명에 따른 장력 형성기(632)는 상기 한 쌍의 댄서 롤러(632a) 만을 구비할 수 있다. 또한, 상기 장력 형성기(632)는 상기 버퍼 롤러(632b) 만을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 장력 형성기(632)는 한 상의 댄서 롤러(632a)와 버퍼 롤러(632b)를 동시에 포함할 수도 있다.
한편, 도 2를 참조 하면, 본 발명에 따른 제 1직선 이송부(130) 및 상기 제 2직선 이송부(230) 상에는, 이송되는 상기 양극 전극판들(10) 또는 상기 음극 전극판들(20)에 형성되는 이물질을 강제로 제거하는 이물질 제거부(700)가 배치된다.
상기 이물질 제거부(700)는 진공 또는 압축 공기 공급을 통해 상기 이물질을 강제로 제거할 수 있다. 상기 이물질 제거부(700)는 진공 흡입력을 형성하는 장치일 수 있다. 상기 진공 흡입력은 제어부의 제어에 의해 구동되는 진공 장치이다. 상기 진공 장치는 제 1,2컨베이어 밸트(131, 231)의 일정 위치 상에 배치되며, 형성되는 진공 흡입력을 통해 이물질을 흡입하는 석션들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 이물질 제거부(700)는 압축 공기를 토출하는 블로우어를 포함할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따른 전극판의 정렬 상태를 검사하기 위한 구성을 부여주는 개념도이다.
도 10을 참조 하면, 본 발명에 따른 적층부(5)는 비전부(800)를 더 포함한다.
본 발명에 따른 비전부(800)는 상기 적층 플레이트(510)에 안착된 전극판(10, 20)의 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리 저면을 진공 흡착하는 흡착기(810)와, 흡착된 상기 전극판(10, 20)의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부(4)로 전송하는 카메라(820)를 포함한다.
상기 제어부(820)는 상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단한다.
도 11은 본 발명에 따른 전극판들에 형성되는 탭의 휨 상태를 검사하는 구성의 예를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판(10, 20)에는 사각판 상의 탭(11)이 형성되되, 상기 적층 플레이트(510)의 상부에는, 상기 탭(11)의 영상을 취득하고, 이를 제어부(4)로 전송하는 다른 카메라(830)가 배치된다.
상기 제어부(4)는 상기 탭(11)의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭(11)의 수평길이(W)를 산출한다.
상기 제어부(4)는 수직 방향을 따르는 상기 탭(11)이 양측부에서의 수직길이들(H)을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 수평길이(W)와 상기 수직길이들(H)의 교차 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭(11)의 양단 모서리 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단한다.
따라서, 탭(11)의 양측단 모서리 중 어나 하나 또는 모두의 일부가 하방으로 처지는 경우, 탭(11)의 수평 길이(W) 및 수직 길이(H) 모두를 고려하기 때문에, 단순히 탭의 폭만을 측정 방식에 비해 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 제어부(4)는 상기와 같이 취득된 탭(11)의 영상을 기설정된 이미지와 비교하여 양불을 판단 할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(4)는 측정한 상기 상면 이미지 기설정된 기준 이미지를 비교하여 상기 탭의 꺽임여부를 판단하거나, 측정한 상기 상면 이미지의 면적과 기설정된 기준 면적을,비교하여 상기 탭의 양품 또는 불량을 판단할 수도 있다.
다음은, 본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비를 사용한 이차 전지 제조 방법을 설명한다.
본 발명에 따른 방법을 설명함에 있어서, 상술한 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비를 사용한 이차 전지 제조 방법은 전극판 로딩 단계와, 전극판 이송 및 분리막 형성 단계를 포함한다.
전극판 로딩 단계
양극 전극판(10)의 이송 과정을 설명한다.
제 1로딩부(100)는 양극 전극판들(10)을 제1 이송 위치로 이송한다.
여기서, 제 1회전 이송부(140)는 제 1그립 부재들(144)을 일정 각도 범위로 회전시킨다. 제 1그립 부재들(144) 각각은 해당 위치에서 제 1승강기(145)를 통해 하강된다. 해당 제 1그립 부재(144)는 제 1매거진(110)에 적재된 양극 전극판(10)을 진공 흡착한다.
상기 제 1그립 부재(144)는 제 1컨베이어 밸트(131) 상에 위치되도록 회전된다. 상기 제 1그립 부재(144)는 진공을 해제하여 그립된 양극 전극판(10)을 제 1컨베이어 밸트(131) 상에 안착시킨다.
안착된 양극 전극판(10)은 제 1컨베이어 밸트(131)의 이동에 따라 제 1이송 위치로 이송된다.
이에 따라, 양극 전극판(10)은 제 1이송 위치에 대기된다.
본 발명에 따른 음극 전극판(20) 역시 제 2컨베이어 밸트(231)의 제 2이송 위치로 이송되어 대기될 수 있다.
상기 음극 전극판(20) 역시, 제 2회전 이송부(240)에 의해 제 2컨베이어 밸트(231) 상에 회전되어 순차적으로 공급된다. 그리고, 안착된 음극 전극판(20)은 제 2컨베이어 밸트(231)의 이동에 따라 제 2이송 위치로 이송된다.
여기서, 상기 음극 전극판(20)은 양극 전극판(10)이 제 1이송 위치에 대기되는 시간과 일정의 시간차를 이루어 이송 및 대기된다. 상기 시간차는 제어부(4)의 제어에 의해 이루어진다.
이에 따라, 양극 전극판(10) 및 음극 전극판(20) 각각은 해당 이송 위치에 이송 및 대기된다.
전극판 이송 및 분리막 형성 단계
도 12는 본 발명에 따른 전극판들 사이에 분리막이 형성되는 과정을 보여주는 도면들이다.
대기 상태
도 12를 참조 하면, 분리막(30)은 이동 롤러기(620)를 통해 이동이 안내된다. 공급되는 분리막(30)은 제 1롤러기(621)에 의해 이동이 안내된다. 제 1롤러기(621)에 의해 안내된 분리막(30)은 제 2롤러기(622)에 의해 안내되어 적층 플레이트(510) 상에 위치된 상태를 이룬다.
양극 전극판 투입 과정
도 6 및 도 13을 참조 하면, 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판(10)은 적층 위치로 이송된다.
제 1이송암(310)은 180도 간격으로 회전된다. 여기서, 상기 제 1이송암(310)의 양단 각각은 90도 회전 범위로 회전된다.
즉, 제 1이송암(310)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1이송 위치로 회전된다. 제 1그립퍼(320)는 제 1이송 위치에 대기되는 양극 전극판(10)을 집는다.
상기 제 1이송암(310)이 -90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 원위치로 회전된다. 제 1그립퍼(320)는 원위치에서 형성된 제 1임시 이송 위치에 양극 전극판(10)을 대기시킨다.
이어, 제 1이송암(310)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1임시 이송 위치로 회전된다. 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1 임시 이송 위치에 대기되는 양극 전극판(10)을 집는다. 이와 동시에, 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1이송 위치에 대기되는 다른 양극 전극판(10)을 집는다.
그리고, 제 1이송암(310)이 + 방향으로 다시 90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 양극 전극판(10)을 그립한 상태로 적층 위치로 회전된다. 상기 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 적층 위치에 해당 양극 전극판(10)을 안착시킨다.
따라서, 양극 전극판(10)은 적층 플레이트(510) 상에 안착된다. 여기서, 양극 전극판(10)은 적층 플레이트(510) 상에 위치된 분리막(30) 상에 안착된다.
이때, 일측의 맨드릴 부재는 양극 전극판(10)의 일측에서 양극 전극판(10) 및 분리막(30)을 지지한다. 그리고, 제 2롤러기(622)는 적층 플레이트(510)의 일측에 대기되는 상태를 이룬다.
이어, 적층 플레이트(510)는 양극 전극판(10)이 안착되면, 제어부(4)의 제어에 의해 제 1거리 범위에서 제 1방향을 따라 제 1거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
이와 동시에, 제 2롤러기(622)는 제 1방향과 역을 이루는 제 2방향을 따라 제 2거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
즉, 적층 플레이트(510)와 제 2롤러기(622)는 서로 반대 방향을 따라 동시에 상대적인 이동을 한다.
이에 따라, 분리막(30)은 양극 전극판(10)의 상면에 위치된다. 그리고, 제 2롤러기(622)는 적층 플레이트의 타측 상부에 위치된다.
한편, 제 2송 위치로 이송된 음극 전극판(20)은 적층 위치로 이송된다.
제 2이송암(410)은 180도 간격으로 회전된다. 여기서, 상기 제 2이송암(410)의 양단 각각은 90도 회전 범위로 회전된다.
즉, 제 2이송암(410)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2이송 위치로 회전된다. 제 2그립퍼(420)는 제 2이송 위치에 대기되는 음극 전극판(20)을 집는다.
상기 제 2이송암(410)이 -90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 원위치로 회전된다. 제 2그립퍼(420)는 원위치에서 형성된 제 2임시 이송 위치에 음극 전극판(20)을 대기시킨다.
이어, 제 2이송암(410)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2임시 이송 위치로 회전된다. 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2임시 이송 위치에 대기되는 음극 전극판(20)을 집는다. 이와 동시에, 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2이송 위치에 대기되는 다른 음극 전극판(20)을 집는다.
그리고, 제 2이송암(410)이 + 방향으로 다시 90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 음극 전극판(20)을 그립한 상태로 적층 위치로 회전된다. 상기 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 적층 위치에 해당 음극 전극판(20)을 안착시킨다.
따라서, 음극 전극판(20)은 적층 플레이트(510) 상에 안착된다. 상술한 바와 같이 미리 상면에 분리막(30)이 공급된 양극 전극판(10) 상에 적층되도록 안착된다. 이에, 공급된 음극 전극판(20)은 양극 전극판(10) 상면에 위치된 분리막(30)의 상면에 위치된다.
이때, 타측의 맨드릴 부재는 음극 전극판(20)의 일측에서 음극 전극판(20) 및 분리막(30)을 지지한다. 그리고, 제 2롤러기(622)는 적층 플레이트(510)의 타측에 대기되는 상태를 이룬다.
이어, 적층 플레이트(510)는 제어부(4)의 제어에 의해 제 1거리 범위에서 제 2방향을 따라 제 1거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
이와 동시에, 제 2롤러기(622)는 제 2방향과 역을 이루는 제 1방향을 따라 제 2거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
즉, 적층 플레이트(510)와 제 2롤러기(622)는 서로 반대 방향을 따라 동시에 상대적인 이동을 한다.
따라서, 분리막(30)은 음극 전극판(20)의 상면에 밀착되도록 배치된다. 적층 플레이트(510)는 원위치로 복귀된다.
이에, 본 발명에 따른 적층 플레이트(510) 상단에는 분리막(30), 양극 전극판(10), 분리막(30), 음극 전극판(20), 분리막(30)의 순서로 적츨층되는 구조를 이룰 수 있다. 이는 하나의 양극 및 음극 전극판(10, 20) 간 분리막(30)이 형성되는 단위 공정이다. 이 단위 공정은 반복적으로 이루어진다. 단위 공정이 반복적으로 이루어짐에 따라, 이차 전지는 다수의 양극 및 음극 전극판들(10, 20)이 적층되며 이들 사이에 분리막(30)이 형성되는 구조를 이룰 수 있다.
한편, 상기와 같이 분리막을 형성하는 과정에서, 장력 형성기(632)를 사용하여 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러(632a)와, 상기 분리막(30)의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러(362b) 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 구조를 사용하여 상기 분리막(30)의 이동을 안내할 수 있다. 따라서, 적층 구조를 이루는 전극판들 사이에 지그 재그 형상으로 분리막이 개재되는 동안, 전극판들의 일측 또는 타측단에서 분리막이 들뜨는 등의 문제를 해결할 수 있다.
한편, 도 2를 참조 하면, 본 발명에서는 상기와 같이 적층되는 각각의 전극판에 발생된 이물질을 제거할 수 있다.
즉, 이물질 제거부(700)를 사용하여 제 1직선 이송부(130) 및 상기 제 2직선 이송부(230) 상에서 이송되는 상기 양극 전극판들(10) 또는 상기 음극 전극판들(20)에 형성되는 이물질을 강제로 제거할 수 있다.
또 한편, 도 10 및 도 11을 참조 하면, 흡착기를 사용하여 적층 플레이트(510)에 안착된 전극판(10, 20)의 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리 저면을 진공 흡착한다.
카메라를 사용하여 흡착된 상기 전극판(10, 20)의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부(4)로 전송한다. 이어, 제어부(820)는 상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 전극판들에 형성되는 탭의 휨 상태를 검사하는 구성의 예를 보여주는 도면이다.
도 12를 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판(10, 20)에는 사각판 상의 탭(11)이 형성된다.
다른 카메라(830)를 사용하여 상기 적층 플레이트(510)의 상부에서 상기 탭(11)의 영상을 취득하고, 이를 제어부(4)로 전송한다.
상기 제어부(4)는 상기 탭(11)의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭(11)의 수평길이를 산출한다.
상기 제어부(4)는 수직 방향을 따르는 상기 탭(11)이 양측부에서의 수직길이들을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 수평길이와 상기 수직길이들의 교차 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭(11)의 양단 모서리 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단한다.
따라서, 탭(11)의 양측단 모서리 중 어나 하나 또는 모두의 일부가 하방으로 처지는 경우, 탭(11)의 수평 길이 및 수직 길이 모두를 고려하기 때문에, 단순히 탭의 폭만을 측정 방식에 비해 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 제어부(4)는 상기와 같이 취득된 탭(11)의 영상을 기설정된 이미지와 비교하여 양불을 판단 할 수도 있다.
상기의 구성 및 작용을 통해, 본 발명은 서로 대칭을 이루는 위치에서 다른 극성의 전극판을 적층 위치로 교차 공급함과 아울러, 이들 사이에 분리막이 개재되도록 하여 전극의 생산성을 향상시키고, 설비의 사이즈를 축소할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 전극판과 분리막을 수평 방향을 따라 연동되도록 이동시킴으로써 분리막이 해당 전극판 상면에 용이하게 정렬되도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 ㄱ 형상의 제 1,2이송암을 회전시키고, 이의 양단을 사용하여 전극판을 그립하도록 함으로써, 전극판을 적층 위치로 이송시키는 시간을 효율적으로 단축 시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전극판을 매거진에서 컨베이어 밸트 상으로 이송하고, 컨베이어 밸트 상에 이송된 전극판을 집어 적층 위치로 위치시킴에 따라 종래 이동되는 테이블들 간에서 전극판이 이송되는 경우 충돌 등이 발생되는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 공급되는 분리막을 해당 전극판 측면에서 일정의 장력을 형성하도록 하여 분리막이 해당 전극판의 일측 측면에 미정렬됨을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치로 공급되는 도중에 이동되는 해당 전극판을 크리닝하여 적층 공정 이전에 전극판 상에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치에 이동된 전극판의 정렬 상태를 실시간으로 모니터링하여 정렬 불량에 따른 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
이상, 본 발명의 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 본체부 2 : 전극판 로딩부
3 : 전극판 이송부 4 : 제어부
5 : 적층부 6 : 분리막 공급부
10 : 양극 전극판 20 : 음극 전극판
30 : 분리막 100 : 제 1로딩부
110 : 제 1매거진 120 : 제 1이송부
130 : 제 1직선 이송부 131 : 제 1컨베이어 밸트
132 : 제 1구동 롤러 133 : 제 1모듈
140 : 제 1회전 이송부 141 : 제 1회전 이송부 몸체
141a : 제 1회전축 142 : 제 1회전 모듈
143 : 제 1회전판 144 : 제 1그립 부재
145 : 제 1승강기 200 : 제 2로딩부
210 : 제 2매거진 220 : 제 1이송부
230 : 제 1직선 이송부 231 : 제 1컨베이어 밸트
232 : 제 1구동 롤러 233 : 제 1모듈
240 : 제 1회전 이송부 241 : 제 1회전 이송부 몸체
241a : 제 1회전축 242 : 제 1회전 모듈
243 : 제 1회전판 244 : 제 1그립 부재
245 : 제 1승강기 300 : 제 1전극판 이송부
310 : 제 1이송암 320 : 제 1그립퍼
330 : 제 1회전기 400 : 제 2전극판 이송부
410 : 제 2이송암 420 : 제 2그립퍼
430 : 제 2회전기 510 : 적층 플레이트
520 : 레일 530 : 리니어 모듈
610 : 분리막 공급기 620 : 이동 롤러기
630 : 분리막 안내기 631 :댄서 롤러
632 : 버퍼 롤러 700 : 이물질 제거부
800 : 비전부 810 : 흡착기
820 : 카메라

Claims (20)

  1. 본체부;
    상기 본체부에 서로 마주보도록 배치되며, 서로 다른 극성의 전극판들을 공급하는 한 쌍의 전극판 로딩부;
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송하는 전극판 이송부;
    상기 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 상기 전극판들이 교차 이송됨에 따라 상기 적층 위치에 배치되는 상기 서로 다른 극성의 전극판들 사이의 거리에 해당하는 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 적층부;
    상기 적층부의 상부에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 교차 이송되는 상기 전극판들의 사이에 분리막이 개재되도록 설정된 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 분리막 공급부; 및,
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부와, 상기 전극판 이송부와, 상기 적층부 및, 상기 분리막 공급부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 적층부 상에 양극 전극판이 안착되는 경우에 상기 적층부를 제 1방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반거리만큼 이동시키고, 상기 분리막 공급부를 상기 적층부의 이동과 동시에 상기 제 1방향의 반대방향인 제 2방향을 따라 상기 적층부의 상부로 상기 제 2거리 범위의 절반거리만큼 이동시켜서 상기 분리막을 상기 양극 전극판의 상면에 안착시키고,
    상기 적층부 상에 음극 전극판이 안착되는 경우에 상기 적층부를 상기 제 2방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반거리만큼 이동시키고, 상기 분리막 공급부를 상기 적층부의 이동과 동시에 상기 제 1방향을 따라 상기 적층부의 상부로 상기 제 2거리 범위의 절반거리만큼 이동시켜서 상기 분리막을 상기 음극 전극판의 상면에 안착시키는 이차 전지 제조 설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부는,
    제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하되,
    상기 제 1로딩부는,
    양극 전극판들이 수납되는 제 1매거진과,
    상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 이송하는 제 1이송부를 포함하고,
    상기 제 2로딩부는,
    음극 전극판들이 수납되는 제 2매거진과,
    상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송하는 제 2이송부를 포함하는,
    이차 전지 제조 설비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부는,
    제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하되,
    상기 제 1로딩부는,
    양극 전극판들이 수납되며, 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 위치시키는 제 1매거진을 포함하고,
    상기 제 2로딩부는,
    음극 전극판들이 수납되며, 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 위치시키는 제 2매거진을 포함하는,
    이차 전지 제조 설비.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1이송부는,
    상기 제 1매거진과 이격되어 배치되는 제 1직선 이송부와, 상기 제 1매거진과 상기 제 1직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 1회전 이송부를 포함하되,
    상기 제 1회전 이송부는,
    상기 제 1회전 이송부 몸체와, 상기 제 1회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 1회전축을 갖는 제 1회전 모듈과, 상기 제 1회전축에 설치되며, 상기 제 1회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 1회전판과, 상기 제 1회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 양극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 1그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 1회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 1승강기를 포함하고,
    상기 제 1직선 이송부는,
    무한궤도 회전되는 제 1컨베이어 밸트와, 상기 제 1컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 1구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 1구동 롤러를 회전시키는 제 1모듈을 포함하되,
    상기 다수의 제 1그립 부재는 상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 1컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
    상기 제 1컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 양극 전극판들을 상기 제 1이송 위치에 수평 이동시키고,
    상기 제 2이송부는,
    상기 제 2매거진과 이격되어 배치되는 제 2직선 이송부와, 상기 제 2매거진과 상기 제 2직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 2회전 이송부를 포함하되,
    상기 제 2회전 이송부는,
    상기 제 2회전 이송부 몸체와, 상기 제 2회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 2회전축을 갖는 제 2회전 모듈과, 상기 제 2회전축에 설치되며, 상기 제 2회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 2회전판과, 상기 제 2회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 음극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 2그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 2회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 2승강기를 포함하고,
    상기 제 2직선 이송부는,
    무한궤도 회전되는 제 2컨베이어 밸트와, 상기 제 2컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 2구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 2구동 롤러를 회전시키는 제 2모듈을 포함하되,
    상기 다수의 제 2그립 부재는 상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 2컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
    상기 제 2컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 음극 전극판들을 상기 제 2이송 위치에 수평 이동시키되,
    상기 제 1이송 위치에 이송되는 상기 양극 전극판들의 이송 시간과, 상기 제 2이송 위치에 이송되는 상기 음극 전극판들의 이송 시간은 일정의 시간차를 형성하되,
    상기 제 1회전 모듈과 상기 제 2회전 모듈 각각은,
    2헤드로 구성되는 경우, 180도 회전하고
    4헤드로 구성되는 경우 90도로 회전되는,
    이차 전지 제조 설비.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전극판 이송부는,
    상기 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판들을 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 1전극판 이송부와,
    상기 시간차를 이루도록 상기 제 2이송 위치로 이송된 음극 전극판들을 상기 적층 위치로 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 2전극판 이송부를 포함하는,
    이차 전지 제조 설비.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1전극판 이송부 및 상기 제 2전극판 이송부의 회전각 범위는,
    각 전극판은 90도 간격으로 2회 이송되어 180도로 설정되는,
    이차 전지 제조 설비.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1전극판 이송부는,
    제 1중심축을 형성하는'
    Figure 112018076369756-pat00005
    '형상을 이루는 제 1이송암과,
    상기 제 1이송암의 양단에 설치되어 제 1이송 위치로 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 1그립퍼와,
    상기 제 1중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 1이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 1회전기를 포함하고,
    상기 제 2전극판 이송부는,
    제 2중심축을 형성하는'
    Figure 112018076369756-pat00006
    '형상을 이루는 제 2이송암과,
    상기 제 2이송암의 양단에 설치되어 제 2이송 위치로 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 2그립퍼와,
    상기 제 2중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 2이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 2회전기를 포함하되,
    상기 양극 전극판들과, 상기 음극 전극판들 각각은, 상기 시간차를 이루어 상기 적층 위치에 순차적으로 적층되도록 위치되는,
    이차 전지 제조 설비.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1이송암과 상기 제 2이송암은,
    회전 전 대기 상태에서 대칭을 이루도록 배치되는,
    이차 전지 제조 설비.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
    상기 제 1이송암은 회전되면서,
    상기 제 1이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 1이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1임시 이송 위치로 이송하고,
    상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 1임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하고,
    상기 제 2이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
    상기 제 2이송암은 회전되면서,
    상기 제 2이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 2이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2임시 이송 위치로 이송하고,
    상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 2임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하는,
    이차 전지 제조 설비.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 적층부는,
    상기 적층 위치를 형성하여, 상기 양극 전극판들 및 상기 음극 전극판들 각각이 교차 적층되는 적층 플레이트와,
    상기 적층 플레이트를 수평 이동을 안내하는 레일과,
    상기 적층 플레이트를 상기 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동시키는 리니어 모듈을 구비하되,
    상기 제어부는, 상기 리니어 모듈을 사용하여,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 제 1방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키고,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 상기 제 1방향과 반대를 이루는 제 2방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키는,
    이차 전지 제조 설비.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 분리막 공급부는,
    상기 분리막을 공급하는 분리막 공급기와,
    상기 제어부의 제어에 따라, 상기 적층 플레이트의 상부에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되며, 공급되는 상기 분리막을 상기 제 1방향을 따라 이동되는 상기 양극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하고, 상기 제 2방향을 따라 이동되는 상기 음극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하는 이동 롤러기와,
    상기 분리막 공급부에서 공급되는 상기 분리막을 이동 롤러부로 안내하는 분리막 안내기를 포함하는,
    이차 전지 제조 설비.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 이동 롤러기는,
    상기 적층 플레이트 상부에 위치되도록 상기 본체부에 설치되며, 공급되는 상기 분리막을 안내하는 제 1롤러기와,
    상기 제 1롤러기와 상기 적층 플레이트의 사이에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 왕복 이동되면서 상기 분리막을 안내하는 제 2롤러기를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 제 2방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 양극 전극판의 상면에 공급하고,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 상기 제 2방향과 반대를 이루는 제 1방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 음극 전극판의 상면에 공급하는,
    이차 전지 제조 설비.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2롤러기의 양단에는,
    상기 적층 플레이트 양단 상측에서 공급되는 상기 분리막을 임시 고정하는 한 쌍의 맨드릴 부재를 구비하는,
    이차 전지 제조 설비.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 분리막 안내기는,
    상기 분리막을 설정된 이동 경로를 따라 이동되는 다수 위치에서 안내하는 다수의 안내 롤러와,
    상기 이동 경로 상에 설치되며, 상기 분리막에 일정의 장력을 형성하는 장력 형성기를 포함하는,
    이차 전지 제조 설비.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 장력 형성기는,
    상기 분리막의 이동을 안내하되, 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러와,
    상기 분리막의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러 중, 적어도 어느 하나를 포함하는,
    이차 전지 제조 설비.
  16. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1직선 이송부 및 상기 제 2직선 이송부 상에는,
    이송되는 상기 양극 전극판들 또는 상기 음극 전극판들에 형성되는 이물질을 강제로 제거하는 이물질 제거부가 배치되되,
    상기 이물질 제거부는, 진공, 압축 공기 공급 중 어느 하나를 사용하여 상기 이물질을 강제로 제거하는,
    이차 전지 제조 설비.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 적층부는, 비전부를 더 포함하되,
    상기 비전부는,
    상기 적층 플레이트에서 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리부에서 안착되는 상기 전극판들 각각의 한 쌍의 모서리를 진공 흡착하는 흡착기와,
    흡착된 상기 전극판들 각각의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부로 전송하는 카메라를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단하는,
    이차 전지 제조 설비.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 전극판들 각각에는 사각판 상의 탭이 형성되되,
    상기 적층 플레이트의 상부에는, 상기 탭의 영상을 취득하고, 이를 상기 제어부로 전송하는 다른 카메라가 배치되되,
    상기 제어부는,
    상기 탭의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭의 수평 길이를 산출하고,
    수직 방향을 따르는 상기 탭이 양측부에서의 수직 길이들을 산출하고,
    산출된 상기 수평 길이와 상기 수직 길이들의 교차 위치값을 산출하고,
    상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭의 양단 모서리 위치값을 산출하고,
    산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출하고,
    산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하거나,
    측정한 상기 상면 이미지 기설정된 기준 이미지를 비교하여 상기 탭의 꺽임여부를 판단하거나,
    측정한 상기 상면 이미지의 면적과 기설정된 기준 면적을,비교하여 상기 탭의 양품 또는 불량을 판단하는,
    이차 전지 제조 설비.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수직 길이들이 기설정된 오차 범위 이상을 이루는 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하는,
    이차 전지 제조 설비.
  20. 제 1항의 이차 전지 제조 설비를 사용한,
    이차 전지 제조 방법.
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