KR102065129B1 - Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same - Google Patents
Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102065129B1 KR102065129B1 KR1020150144745A KR20150144745A KR102065129B1 KR 102065129 B1 KR102065129 B1 KR 102065129B1 KR 1020150144745 A KR1020150144745 A KR 1020150144745A KR 20150144745 A KR20150144745 A KR 20150144745A KR 102065129 B1 KR102065129 B1 KR 102065129B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode assembly
- electrode
- unit
- folding
- pressing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/045—Cells or batteries with folded plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0468—Compression means for stacks of electrodes and separators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y02E60/12—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
본 발명은 전극 조립체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 전지 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 전극 조립체 폴딩 장치 및 이를 이용한 전극 조립체 폴딩 방법 에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전극 조립체 폴딩 장치는 복수개의 단위 전극체가 서로 연결되는 전극 조립체를 공급하는 공급 유닛, 및 공급 유닛으로부터 공급되는 전극 조립체를 복수의 지점에서 가압하여 단위 전극체와 단위 전극체 사이를 폴딩함으로써 전극 조립체를 지그재그 방식으로 적층하는 폴딩 유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 전극 조립체 폴딩 방법은 복수개의 단위 전극체가 서로 연결되는 전극 조립체를 공급하는 공급 단계, 및 공급 유닛으로부터 공급되는 전극 조립체를 복수의 지점에서 가압하여 단위 전극체와 단위 전극체 사이를 폴딩함으로써 전극 조립체를 지그재그 방식으로 적층하는 폴딩 단계를 포함한다.The present invention relates to an electrode assembly, and more particularly, to an electrode assembly folding apparatus capable of simplifying a battery manufacturing method and increasing battery energy density, and an electrode assembly folding method using the same.
The electrode assembly folding apparatus according to the present invention folds between a unit electrode body and a unit electrode body by pressing a supply unit for supplying an electrode assembly in which a plurality of unit electrode bodies are connected to each other, and pressing the electrode assembly supplied from the supply unit at a plurality of points. Thereby folding the electrode assembly in a zigzag manner.
In the electrode assembly folding method according to the present invention, a supplying step of supplying an electrode assembly in which a plurality of unit electrode bodies are connected to each other, and folding the unit electrode body and the unit electrode body by pressing the electrode assembly supplied from the supply unit at a plurality of points. Thereby folding the electrode assembly in a zigzag manner.
Description
본 발명은 전극 조립체 폴딩 장치 및 이를 이용한 전극 조립체 폴딩 방법 에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 전지 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 전극 조립체 폴딩 장치 및 이를 이용한 전극 조립체 폴딩 방법 에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode assembly folding apparatus and an electrode assembly folding method using the same, and more particularly, an electrode assembly folding apparatus capable of simplifying a battery manufacturing method and increasing battery energy density, and an electrode assembly folding method using the same. It is about.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.Secondary batteries, unlike primary batteries, can be recharged and have been researched and developed in recent years due to the possibility of miniaturization and large capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
이차 전지는 전지 케이스에 전극 조립체가 내장되어 구성될 수 있다. 전지 케이스의 내부에 장착되는 전극 조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. The secondary battery may be configured by embedding an electrode assembly in a battery case. The electrode assembly mounted inside the battery case is a power generator capable of charging and discharging having a stacked structure of a cathode, a separator, and a cathode.
도 1은 종래의 전극 조립체 중에서 스택 & 폴딩형 전극 조립체를 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a stacked & folded electrode assembly of a conventional electrode assembly.
도 1을 참조하면, 스택 & 폴딩형 전극 조립체(1)는 음극(11), 분리막(13), 양극(15)이 순차로 적층되어 형성된 복수 개의 바이셀(10)들을 시트형 분리막(20)에 부착하고, 이 시트형 분리막(20)을 일방향으로 폴딩하여 형성된 구조를 가진다.Referring to FIG. 1, the stack &
이와 같은 구조로 형성된 종래의 스택 & 폴딩형 전극 조립체(1)는 여러 가지 문제점을 가지고 있었다. The stack &
먼저, 종래의 스택 & 폴딩형의 전극 조립체(1)에서는 음극(11), 분리막(13), 양극(15)을 적층하여 기본단위체로 절단하여 형성된 개별적인 바이셀(10)을 먼저 만든 후에 이 바이셀(10)을 시트형 분리막(20)에 부착하여 폴딩하는 공정을 거치게 되므로 전극 조립체 제조 절차가 복잡하였다. First, in the conventional stack & folding
또한, 스택 & 폴딩형 전극 조립체(1)의 측부에서는 시트형 분리막(20)이 여러겹 겹쳐져 배치되기 때문에 전극(11, 15)과 분리막(20) 사이에는 불가피하게 갭 공간(G)이 존재하게 된다. In addition, since the sheet-
이 갭 공간(G)은 전지의 부피를 불필요하게 증가시키는 요인이 되므로 공간활용의 효율성을 현저히 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 불필요하게 전지의 부피가 커진다는 것은 에너지 밀도가 낮아지는 것을 의미할 수 있다. This gap space G becomes a factor of unnecessarily increasing the volume of the battery, which can significantly reduce the efficiency of space utilization. In addition, unnecessarily increasing the volume of the battery may mean that the energy density is lowered.
그리고 바이셀(10)에서 분리막(13)이 수축할 경우 단락의 위험이 발생할 수 있으므로 분리막(13)의 여분을 길게 두어야 하는데 이 경우 갭 공간(G)의 크기는 더욱 커져야 할 수 있다. In addition, when the
한편 갭 공간(G)의 발생은 전극 조립체의 정렬도를 좋지 못하게 하는 요인이 되기도 하였고, 다양한 형상의 전지를 만드는 경우에 있어서도 큰 방해요인이 되는 문제가 있었다.On the other hand, the generation of the gap space (G) has been a factor to poor alignment of the electrode assembly, there is a problem that is a great obstacle even when making a battery of various shapes.
따라서 이러한 문제점 들을 해결하기 위하여 라미네이션 & 스택 방식의 전극 조립체 등 여러 가지 형상의 전극 조립체가 개발되고, 이러한 문제점 들을 해결하기 위한 전극 조립체의 제조 장치 및 제조 방법에 대한 연구가 이어지는 등 많은 노력이 뒤따르고 있다. Therefore, in order to solve these problems, various shapes of electrode assemblies such as lamination & stack type electrode assemblies have been developed, and many efforts have been followed, such as researches on manufacturing apparatuses and manufacturing methods of electrode assemblies to solve these problems. have.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 전지의 안전성과 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 전극 조립체 폴딩 장치 및 이를 이용한 전극 조립체 폴딩 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to simplify the manufacturing method of the battery, the electrode assembly folding device and the electrode assembly folding using the same can increase the safety and energy density of the battery To provide a way.
본 발명에 따른 전극 조립체 폴딩 장치는 복수개의 단위 전극체가 서로 연결되는 전극 조립체를 공급하는 공급 유닛; 및 공급 유닛으로부터 공급되는 전극 조립체를 복수의 지점에서 가압하여 단위 전극체와 단위 전극체 사이를 폴딩함으로써 전극 조립체를 지그재그 방식으로 적층하는 폴딩 유닛;을 포함한다.An electrode assembly folding apparatus according to the present invention comprises: a supply unit for supplying an electrode assembly in which a plurality of unit electrode bodies are connected to each other; And a folding unit for stacking the electrode assemblies in a zigzag manner by pressing the electrode assembly supplied from the supply unit at a plurality of points and folding the unit electrode body and the unit electrode body.
본 발명에 따른 전극 조립체 폴딩 방법은 복수개의 단위 전극체가 서로 연결되는 전극 조립체를 공급하는 공급 단계, 및 공급 유닛으로부터 공급되는 전극 조립체를 복수의 지점에서 가압하여 단위 전극체와 단위 전극체 사이를 폴딩함으로써 전극 조립체를 지그재그 방식으로 적층하는 폴딩 단계를 포함한다.In the electrode assembly folding method according to the present invention, a supplying step of supplying an electrode assembly in which a plurality of unit electrode bodies are connected to each other, and folding between the unit electrode body and the unit electrode body by pressing the electrode assembly supplied from the supply unit at a plurality of points. Thereby folding the electrode assembly in a zigzag manner.
본 발명에 따른 전극 조립체 폴딩 장치와 이용한 전극 조립체 폴딩 방법은 복수개의 단위 전극체가 서로 연결되는 전극 조립체를 공급 유닛을 통해 공급하는 공급 단계 및 폴딩 유닛을 이용하여 전극 조립체를 복수의 지점에서 가압하여 단위 전극체와 단위 전극체 사이를 폴딩함으로써 전극 조립체를 지그재그 방식으로 적층하는 폴딩 단계를 통하여 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 전지의 안전성과 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다.The electrode assembly folding method using the electrode assembly folding apparatus according to the present invention is a unit by pressing the electrode assembly at a plurality of points using a supplying step and a folding unit for supplying an electrode assembly through which a plurality of unit electrode bodies are connected to each other through a supply unit; By folding the electrode assembly and the unit electrode assembly by folding the electrode assembly in a zigzag manner, the manufacturing method of the battery can be simplified, and the safety and energy density of the battery can be increased.
도 1은 종래의 전극 조립체 중에서 스택 & 폴딩형 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에서 전극 조립체의 지그재그 적층 방식을 도시하는 개념도이다.
도 3은 도 2의 지그재그 적층 방식에 따른 적층이 완료된 상태에서 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체 폴딩 장치를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a stacked & folded electrode assembly of a conventional electrode assembly.
2 is a conceptual diagram illustrating a zigzag stacking method of an electrode assembly in the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a state in which lamination is completed according to the zigzag lamination method of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view showing an electrode assembly folding apparatus according to
5 is a cross-sectional view showing an electrode assembly folding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited or limited by the following examples.
[전극 조립체의 지그재그 적층 방식][Zigzag Stacking Method of Electrode Assembly]
도 2는 본 발명에서 전극 조립체의 지그재그 적층 방식을 도시하는 개념도이다. 도 3은 도 2의 지그재그 적층 방식에 따른 적층이 완료된 상태에서 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a zigzag stacking method of an electrode assembly in the present invention. 3 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a state in which lamination is completed according to the zigzag lamination method of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 지그재그 방식의 적층에 이용되는 전극 조립체(100)는 긴 시트형의 분리막과 전극이 적층되어 형성될 수 있다. 구체적으로 분리막은 긴 시트형의 제1 분리막(121)과 긴 시트형의 제2 분리막(123)이 그 사이에 복수 개의 제1 전극(111)이 개재된 상태로 적층될 수 있다. 제1 분리막(121)과 제2 분리막(123) 사이에 개재된 복수 개의 제1 전극(111)은 길이 방향(X)으로 서로 간격을 두고 배치될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
제2 전극(113)은 제1 분리막의 외측면(125)과 제2 분리막의 외측면(127)에 적층될 수 있다. 이때, 제2 전극(113)은 제1 분리막의 외측면(125)과 제2 분리막의 외측면(127)에 부착(附着)되어 적층될 수 있다. 그리고 복수 개의 제2 전극(113)은 각각의 부착 면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. The
즉, 제1 분리막의 외측면(125)에 부착된 제2 전극(113)끼리 상호 이격되어 배치될 수 있으며, 또한 제2 분리막의 외측면(127)에서 부착된 제2 전극(113)끼리 상호 이격되어 배치될 수 있다.That is, the
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100)에서는 편의상 제1 전극(111)이 음극, 제2 전극(113)이 양극일 수 있다. 그리고 제1 분리막(121), 제1 전극(111), 제2 분리막(123), 및 제2 전극(113)은 서로 접합되어 있을 수 있다. 이와 같은 접합은 본드 물질을 이용하여 접착하는 방식일 수도 있고, 또는 열과 압력에 의해 접합되는 방식일 수도 있다. 일례로 라미네이션(lamination)에 의한 접합일 수 있다. 전극이 분리막에 부착되는 경우 견고한 전극 조립체(100)가 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 분리막 수축이 방지되어 전지의 안전성이 더욱 향상될 수 있다. In the
그런데 이러한 전극 조립체(100)는 개념적으로 복수 개의 단위 전극체(130)가 서로 연결되어 있는 형태로도 설명될 수 있다. 즉, 본 발명에서 지그재그 방식의 적층에 이용되는 전극 조립체(100)는 아래 방향으로 순서대로 제1 분리막(121), 제1 전극(111), 제2 분리막(123), 및 제2 전극(113)이 접합된 제1 단위 전극체(131)와 윗 방향으로 순서대로 제2 분리막(123), 제1 전극(111), 제1 분리막(121), 및 제2 전극(113)이 접합된 제2 단위체가 서로 연결되어 있는 형태로 볼 수 있다. However, the
그리고 복수 개의 단위 전극체(130)는 연결부(140)에 의하여 서로 연결되어 있을 수 있다. 즉, 제1 단위 전극체(131)와 제2 단위 전극체(133)는 서로 연결부에 의하여 연결되어 있을 수 있다. 이때, 연결부는 분리막끼리 서로 연결된 형태일 수 있다. 제1 분리막(121)은 제1 분리막(121)끼리 제2 분리막(123)은 제2 분리막(123)끼리 연속하여 연결되어 있는 형태일 수 있다.In addition, the plurality of
도 2를 참조하면, 편의상 제1 단위 전극체(131)와 제2 단위 전극체(133)가 연결된 연결부 중 어느 하나를 제1 연결부(141)라고 했을 때 제1 연결부(141)에 이웃한 연결부가 이웃 연결부(143)일 수 있다. Referring to FIG. 2, for convenience, a connection part adjacent to the
전극 조립체(100)를 지그재그 방식으로 적층하기 위해서 전극 조립체(100)는 단위 전극체(130)와 단위 전극체 사이의 연결부(140)에서 폴딩될 수 있다. 전극 조립체(100)는 폴딩되는 부분인 연결부(140)를 복수 개 구비하고, 연결부(140)에서 폴딩됨에 따라 지그재그 방식으로 적층된 전극 조립체(100)가 형성될 수 있다.In order to stack the
도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에서 지그재그 방식의 적층에 이용되는 전극 조립체(100)는 제1 연결부(141)와 이웃 연결부(143)에서 서로 반대 방향으로 폴딩될 수 있다. 즉, 제1 연결부(141)는 일방향(L)으로 폴딩되고, 이웃 연결부(143)는 타방향(R)으로 폴딩될 수 있다. 이와 같이 폴딩될 때 본 발명에서의 전극 조립체(100)는 지그재그 방식으로 폴딩될 수 있다. This will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. In the present invention, the
이와 같이 폴딩되어 지그재그 방식으로 적층된 결과의 전극 조립체(100)가 도 3에서 도시되고 있다. 이와 같이 만들어진 전극 조립체(100)는 개별적인 바이셀들을 따로 만드는 공정이 필요가 없으므로 종래의 스택 & 폴딩형의 전극 조립체(100)보다 더욱 단순하고 간단한 방식으로 전극 조립체(100)를 제조할 수 있으며, 그에 따라, 전지의 제조 방식 또한 단순하고 간단한 방식으로 될 수 있다. 이는 곧 전지의 제조 비용 및 시간의 현저한 단축을 의미할 수 있다.The
또한, 종래의 스택 & 폴딩형의 전극 조립체(1)에서와 같은 갭 공간(G)(도 1 참조)을 제거할 수 있으므로, 불필요한 공간을 제거하여 전지의 크기를 최소화 할 수 있고 그에 따라 전지의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다. In addition, since the gap space G (refer to FIG. 1) as in the conventional stack &
이러한 전극 조립체 제조 방식은 전지의 안전성(Safety) 개선과 불규칙(Irregular) 형상의 전지 제조에도 최적화된 제조방식일 수 있다.The electrode assembly manufacturing method may be an optimized manufacturing method for improving safety of the battery and manufacturing a battery having an irregular shape.
[전극 조립체의 폴딩 장치 및 이를 이용한 폴딩 방법][Folding device of electrode assembly and folding method using same]
앞에서 설명한 바와 같이 지그재그 적층 방식으로 적층되는 전극 조립체(100)는 전지의 제조 방식을 단순하고 간단하게 만들고, 전지의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있으며, 또한 전지의 안전성 개선과 불규칙 형상의 전지 제조에도 최적화될 수 있는 등 많은 장점을 가질 수 있다. As described above, the
이하에서는 이러한 지그재그 적층 방식으로 적층되는 전극 조립체를 구현하기 위한 전극 조립체의 폴딩 장치 및 이를 이용한 전극 조립체의 폴딩 방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, a folding apparatus of an electrode assembly for implementing an electrode assembly stacked in such a zigzag stacking manner and a folding method of the electrode assembly using the same will be described.
실시예Example 1 One
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치를 도시하는 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing an electrode assembly folding apparatus according to
먼저, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(101)에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(101)는 공급 유닛(150) 및 폴딩 유닛(160)을 포함한다. First, the electrode
공급 유닛(150)은 복수 개의 단위 전극체(130)가 연결부(140)에 의하여 서로 연결되는 전극 조립체(100)를 폴딩 유닛(160)을 향하여 공급할 수 있다. 공급 유닛(150)은 일례로 컨베이어 벨트를 이용하여 구현될 수 있다. 상측 이송 벨트(151)와 하측 이송 벨트(153) 사이에서 벨트의 이동에 의하여 전극 조립체(100)가 이송될 수 있다. 공급 유닛(150)에 의하여 공급되는 복수 개의 단위 전극체(130)는 지면과 나란하게 이동할 수 있다. The
폴딩 유닛(160)은 지면과 나란하게 옆으로 이동하는 전극 조립체(100)의 하부(D)에 위치할 수 있다. 폴딩 유닛(160)은 공급 유닛(150)으로부터 공급되는 전극 조립체(100)를 복수의 지점에서 가압하여 단위 전극체(130)와 단위 전극체(130) 사이의 연결부를 폴딩함으로써 전극 조립체(100)를 지그재그 방식으로 적층시키는 유닛일 수 있다. The
구체적으로 폴딩 유닛(160)은, 전극 조립체(100)를 향하는 방향(J)으로 이동함에 따라 전극 조립체(100)를 복수의 지점에서 가압하는 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(101)에서 폴딩 유닛(160)은 4개의 가압부재(161, 163, 167, 169)를 구비할 수 있다.In detail, the
복수 개의 가압부재를 편의상 제1 가압부재(161), 제2 가압부재(163), 제3 가압부재(167), 제4 가압부재(169)로 구별할 수 있다. For convenience, the plurality of pressing members may be divided into a first pressing
제1 가압부재(161)가 단위 전극체(130)들 사이의 어느 하나의 연결부인 제1 연결부(140)를 가압하고, 제2 가압부재(163)는 제1 연결부(140)에서 하나 건너 떨어진 연결부인 제2 연결부(145)를 가압하며, 또한, 제3 가압부재(167)는 제3 연결부(147)를 제4 가압부재(169)는 제4 연결부(149)를 가압할 수 있다. The first
상기 가압부재(161, 163, 167, 169)에 의하여 가압되는 복수 개의 연결부(140, 145, 147, 149)는 하나 건너 떨어진 연결부들의 집합일 수 있다.The plurality of
그리고 이러한 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)는 이웃하는 단위 전극체(130)들을 연결하는 연결부를 가압하되, 복수 개의 연결부(140, 145, 147, 149)를 동시에 가압할 수 있다(도 4의 (a)참조).The plurality of pressing
복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)는 스틱 형상(또는 플레이트 형상)으로 구성될 수 있다. 스틱 형상(또는 플레이트 형상)인 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)의 단부가 전극 조립체(100)를 직접 접촉하여 가압할 수 있다. 폴딩 유닛(160)의 가압부재는 윗방향(J)으로 이동하면서 전극 조립체(100)를 아래에서 위쪽 방향(U)으로 가압할 수 있다. 즉, 가압부재(161, 163, 167, 169)는 중력의 반대방향으로 이동하면서 전극 조립체(100)를 중력의 반대 방향으로 가압할 수 있다. The plurality of pressing
복수 개의 가압부재가 복수 개의 연결부를 가압하면 연결부에서 전극 조립체(100)의 폴딩이 이루어지고, 이러한 방식으로 전극 조립체(100)의 지그재그 폴딩이 수행될 수 있다. 이와 같은 방식으로 전극 조립체(100)는 자연스럽게 지그재그 방식으로 적층될 수 있다. 이 경우 전극 조립체(100)의 단위 전극체(130)는 지면과 나란한 방향으로 적층될 수 있다.When the plurality of pressure members press the plurality of connection parts, folding of the
특히, 효과적이고 효율적인 적층을 위하여 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(101)에서 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)는 상호간의 거리가 가까워지도록 이동 가능할 수 있다. 즉, 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)는 중심부(O)를 기준으로 좌측의 제2 가압부재(163), 제4 가압부재(169)가 우측(K)으로 이동할 수 있고, 또 중심부(O)를 기준으로 우측의 제1 가압부재(161), 제3 가압부재(167)가 좌측(L)으로 이동할 수 있다(도 4의 (b) 참조). In particular, in the electrode
이러한 방식으로 가압부재가 이동할 경우 더욱 빠르고 효과적으로 전극 조립체(100)의 지그재그 적층을 수행할 수 있고, 또한 적층 시 전극 조립체(100)의 더욱 우수한 정렬도 및 정밀도를 얻을 수 있다(도 4의 (c) 참조).In this way, when the pressing member is moved, zigzag lamination of the
본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(101)는 지면과 나란한 방향으로 이동되는 전극 조립체(100)의 단부를 잡는 홀더부재(180)를 더 포함할 수 있다. Electrode
홀더부재(180)는 공급 유닛(150)에 의하여 지면과 나란하게 이동되는 전극 조립체(100)를 당겨서 전극 조립체(100)의 원활한 이동을 이끄는 역할을 할 수 있다. 또한 이 뿐만 아니라, 홀더부재(180)는, 가압부재(161, 163, 167, 169)로 전극 조립체(100)를 가압하기 전에 전극 조립체(100)가 아래로 처지거나 늘어지지 않도록 전극 조립체(100)를 타이트하게 당겨 장력을 유지시켜줄 수도 있다. The
한편, 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(101)는 접합 유닛(170)을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the electrode
접합 유닛(170)은 시트형 분리막과 전극을 접합시키는 구성일 수 있다. 구체적으로, 접합 유닛(170)은 제1 분리막(121), 제2 분리막(123), 제1 전극(111), 및 제2 전극(113)을 접합 시킴으로써 길이 방향으로 연속된 형상의 전극 조립체(100)를 형성하도록 할 수 있다. 시트형 분리막 및 전극의 접합은 열에 의한 접합일 수 있고, 압력에 의한 접합일 수 있으며, 열과 압력 모두에 의한 접합일 수 있다. 일례로 시트형 분리막 및 전극의 접합은 라미네이션(lamination)에 의한 접합일 수 있고, 접합 유닛(170)은 라미네이터(laminator)일 수 있다. The
접합 유닛(170)은 길이 방향으로 연속된 형상의 전극 조립체(100)를 형성시키며, 형성된 전극 조립체(100)을 공급 유닛(150)으로 들어가게 할 수 있다. The
이하에서는 상기 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(101)에 대한 설명 및 도 4를 참조하여, 전극 조립체 폴딩 장치(101)를 이용하여 전극 조립체(100)를 폴딩하는 방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, a description of the electrode
본 발명에 따른 전극 조립체 폴딩 방법은 접합 단계, 공급 단계, 및 폴딩 단계를 포함할 수 있다. The electrode assembly folding method according to the present invention may include a bonding step, a supplying step, and a folding step.
먼저 접합 단계는 공급 단계 이전에 접합 유닛(170)에 의하여 시트형 분리막 및 전극을 열과 압력에 의하여 접합 시킴으로써 길이 방향으로 연속된 형상의 전극 조립체(100)를 형성하는 단계일 수 있다. 접합 유닛(170)은 라미네이터일 수 있으며, 열과 압력을 이용한 라미네이션의 방법으로 시트형 분리막 및 전극을 접합시켜 전극 조립체(100)를 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 전극 조립체(100)는 공급 유닛(150)으로 들어갈 수 있다. First, the bonding step may be a step of forming the
공급 단계는 복수 개의 단위 전극체(130)가 서로 연결된 전극 조립체(100)를 공급 유닛(150)을 이용하여 폴딩 유닛(160)으로 공급하는 단계일 수 있다. 공급 유닛(150)에 의하여 공급되는 복수 개의 단위 전극체(130)로 이루어진 전극 조립체(100)는 지면과 나란한 방향을 따라서 옆으로 이동할 수 있다. 폴딩 유닛(160)은 지면과 나란한 방향으로 이동하는 전극 조립체(100)의 하부(D)에 위치되어 있을 수 있다.The supplying step may be a step of supplying the
이러한 방식으로 이동할 때 홀더부재(180)가 전극 조립체(100)의 단부를 잡아 당기는 방식으로 전극 조립체(100)의 이동을 도울 수 있다. When moving in this manner, the
폴딩 단계는 공급 단계의 다음 단계로, 공급 유닛(150)으로부터 공급받은 전극 조립체(100)를 복수의 지점에서 가압하여 단위 전극체(130)와 단위 전극체(130) 사이를 폴딩함으로써 전극 조립체(100)를 지그재그 방식으로 적층시키는 단계일 수 있다. The folding step is the next step of the supplying step, by pressing the
폴딩 단계에서는 전극 조립체(100)를 향하는 방향(J)으로 이동하는 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)가 복수의 지점에서 전극 조립체(100)를 가압함에 따라 단위 전극체(130)와 단위 전극체 사이가 폴딩될 수 있다.In the folding step, as the plurality of pressing
특히, 가압부재(161, 163, 167, 169)는 이웃하는 단위 전극체(130)들을 연결하는 연결부를 가압하되, 하나 건너 떨어진 연결부들의 집합인 복수 개의 연결부(140, 145, 147, 149)를 동시에 가압할 수 있다.In particular, the
제1 가압부재(161)는 제1 연결부(140)를 가압하고, 제2 가압부재(163)는 제2 연결부(145)를 가압하며, 제3 가압부재(167)는 제3 연결부(147)를 가압하고, 또한, 제4 가압부재(169)는 제4 연결부(149)를 가압할 수 있으며, 이러한 가압은 동시에 일어날 수 있다.The first
복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)가 복수 개의 연결부(140, 145, 147, 149)를 가압하면 가압을 받은 연결부(140, 145, 147, 149)는 상측으로 이동하고, 가압을 받지 않은 사이사이 연결부는 중력에 의하여 하측으로 이동하게 되는데 이러한 방식으로 전극 조립체(100)의 지그재그 폴딩이 수행될 수 있다.When the plurality of pressing
이후, 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)는 중심부(O)를 향해서 이동하고, 그에 따라 전극 조립체(100)의 폴딩 및 적층이 완성될 수 있다. 전극 조립체(100)의 지그재그 적층이 완료되면 복수 개의 가압부재(161, 163, 167, 169)는 지그재그 적층이 완료된 전극 조립체(100)의 사이사이로부터 빠져 나올 수 있다.Thereafter, the plurality of pressing
이와 같이 전극 조립체(100)를 제조할 경우 더욱 단순하고 간단한 방식으로 전극 조립체(100)를 제조할 수 있으며, 그에 따라, 전지의 제조 방식 또한 단순하고 간단한 방식으로 될 수 있다. 또한, 불필요한 공간을 제거하여 전지의 크기를 최소화 할 수 있고 그에 따라 전지의 에너지 밀도도 증가시킬 수 있다. As such, when manufacturing the
실시예Example 2 2
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체 폴딩 장치를 도시하는 단면도이다. 5 is a cross-sectional view showing an electrode assembly folding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체 폴딩 장치는 전술한 실시예 1에 따른 전극 조립체 폴딩 장치와 유사한 구성을 가진다. 다만, 실시예 2는 가압부재가 모이도록 이동하는 방향이 실시예 1과 다르다는 점에서 차이가 있다. The electrode assembly folding apparatus according to the second embodiment of the present invention has a configuration similar to the electrode assembly folding apparatus according to the first embodiment described above. However, the second embodiment is different in that the direction in which the pressing member moves so as to be different from the first embodiment.
참고로 전술한 구성과 동일한 (또는 상당한) 부분에 대해서는 동일한 (또는 상당한) 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.For reference, the same (or substantial) reference numerals will be given to the same (or substantial) parts as those described above, and detailed description thereof will be omitted.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체 폴딩 장치에 대해 설명한다. Hereinafter, an electrode assembly folding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체 폴딩 장치(201)는 공급 유닛(150)과 폴딩 유닛(260)을 포함하며, 다시 폴딩 유닛(260)은 실시예 1에서와 마찬가지로 제1 가압부재(261), 제2 가압부재(263), 제3 가압부재(267), 및 제4 가압부재(269)의 복수 개의 가압부재(261, 263, 267, 269)를 포함한다.The electrode
이러한 복수 개의 가압부(261, 263, 267, 269)재는 복수의 지점에서 전극 조립체(100)를 가압한다. 그에 따라 전극 조립체(100)는 연결부(140, 145, 147, 149)에서 폴딩이 수행될 수 있다. 또한, 가압부재(261, 263, 267, 269)는 전극 조립체(100)가 폴딩이 되도록 하면서 서로 모이는 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 복수 개의 가압부재는 진행 방향을 기준으로 일측의 위치(R)를 향해서 모일 수 있다. 제1 가압부재(261), 제2 가압부재(263), 제4 가압부재(269)가 제3 가압부재(267)를 향하는 방향(Q)으로 이동하여 모이는 방식일 수도 있다.The plurality of
이러한 방식으로 복수 개의 가압부재가 전극 조립체(100)의 진행방향(W)을 기준으로 가장 앞쪽을 향해서 이동하여 모이면, 전극 조립체(100)가 진행방향(W)과 역행하는 방향으로 이동하지 않고도 폴딩 및 적층이 수행될 수 있고, 그 결과 생산 라인의 가동이 더욱 효율적이고 원활하게 수행될 수 있다.In this manner, when the plurality of pressing members move and gather toward the frontmost direction with respect to the traveling direction W of the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical concept of the present invention and the following will be described by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the appended claims.
1: 스택 & 폴딩형 전극 조립체
10: 바이셀
11: 음극
13: 분리막
15: 양극
20: 분리막
100: 전극 조립체
111: 제1 전극
113: 제2 전극
121: 제1 분리막
123: 제2 분리막
125: 제1 분리막의 외측면
127: 제2 분리막의 외측면
130: 단위 전극체
131: 제1 단위 전극체
133: 제2 단위 전극체
140, 141: 제1 연결부
143: 이웃 연결부
145: 제2 연결부
147: 제3 연결부
149: 제4 연결부
150: 공급 유닛
151: 상측 이송 벨트
153: 하측 이송 벨트
160, 260: 폴딩 유닛
161, 261: 제1 가압부재
163, 263: 제2 가압부재
167, 267: 제3 가압부재
169, 269: 제4 가압부재
170: 접합 유닛
180: 홀더부재
G: 갭 공간1: Stacked & Foldable Electrode Assembly
10: bicell
11: cathode
13: separator
15: anode
20: separator
100: electrode assembly
111: first electrode
113: second electrode
121: first separator
123: second separator
125: outer side surface of the first separator
127: outer side of the second separator
130: unit electrode body
131: first unit electrode body
133: second unit electrode body
140, 141: first connection portion
143: neighbor connection
145: second connection portion
147: third connecting portion
149: fourth connection portion
150: supply unit
151: upper transfer belt
153: lower transfer belt
160, 260: folding unit
161 and 261: first pressing member
163 and 263: second pressing member
167, 267: third pressing member
169 and 269: fourth pressing member
170: bonding unit
180: holder member
G: gap space
Claims (12)
상기 공급 유닛으로부터 공급되는 상기 전극 조립체를 복수의 지점에서 가압하여 상기 단위 전극체와 단위 전극체 사이를 폴딩함으로써 상기 전극 조립체를 지그재그 방식으로 적층하는 폴딩 유닛;을 포함하고,
상기 폴딩 유닛은 상기 전극 조립체를 향하여 이동함에 따라 상기 전극 조립체의 복수의 지점에서 상기 전극 조립체를 가압하는 복수 개의 가압부재를 포함하며,
상기 가압부재는 이웃하는 단위 전극체 들을 연결하는 연결부를 가압하되, 복수 개의 연결부를 동시에 가압하고,
상기 가압부재에 의하여 가압되는 복수 개의 연결부는 하나 건너 떨어진 연결부들의 집합이며,
상기 복수 개의 단위 전극체는 지면과 나란하게 이동하여 적층되며,
상기 폴딩 유닛은 지면과 나란하게 이동하는 상기 전극 조립체의 하부에 위치하고,
상기 가압부재는 복수 개의 상기 연결부를 위쪽 방향으로 가압함으로써 상기 전극 조립체를 폴딩시키는 전극 조립체 폴딩 장치.A supply unit supplying an electrode assembly in which a plurality of unit electrode bodies are connected to each other; And
And a folding unit configured to stack the electrode assembly in a zigzag manner by pressing the electrode assembly supplied from the supply unit at a plurality of points and folding the unit electrode body and the unit electrode body.
The folding unit includes a plurality of pressing members for pressing the electrode assembly at a plurality of points of the electrode assembly as it moves toward the electrode assembly,
The pressing member presses a connecting portion connecting neighboring unit electrode bodies, simultaneously pressing a plurality of connecting portions,
The plurality of connecting portions pressed by the pressing member is a set of connecting portions separated by one,
The plurality of unit electrode bodies are stacked to move in parallel with the ground,
The folding unit is located at the bottom of the electrode assembly moving in parallel with the ground,
The pressing member is an electrode assembly folding apparatus for folding the electrode assembly by pressing a plurality of the connecting portion in the upward direction.
상기 복수 개의 가압부재는 상호간의 거리가 가까워지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 전극 조립체 폴딩 장치.The method according to claim 1,
The electrode assembly folding apparatus, characterized in that the plurality of pressing members are movable so that the distance between them becomes close.
상기 공급 유닛에 의하여 지면과 나란하게 이동되는 상기 전극 조립체의 단부를 잡는 홀더부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 폴딩 장치.The method according to claim 1,
And a holder member for holding an end of the electrode assembly moved parallel to the ground by the supply unit.
상기 전극 조립체가 상기 공급 유닛으로 들어가기 전에, 시트형 분리막 및 전극을 열과 압력에 의하여 접합 시킴으로써 전극 조립체를 형성하는 접합 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 폴딩 장치.
The method according to claim 1,
And a bonding unit for forming an electrode assembly by bonding a sheet-like separator and an electrode by heat and pressure before the electrode assembly enters the supply unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150144745A KR102065129B1 (en) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150144745A KR102065129B1 (en) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170044971A KR20170044971A (en) | 2017-04-26 |
KR102065129B1 true KR102065129B1 (en) | 2020-01-10 |
Family
ID=58704986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150144745A KR102065129B1 (en) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102065129B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018226027A1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | (주)엔에스 | System and method for manufacturing electrode assembly |
DE102018200958A1 (en) | 2018-01-22 | 2019-07-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for producing an electrode stack for energy storage, stacking plant |
-
2015
- 2015-10-16 KR KR1020150144745A patent/KR102065129B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170044971A (en) | 2017-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102065556B1 (en) | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same | |
KR102065558B1 (en) | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same | |
KR101349205B1 (en) | Multi-Input Stacking Apparatus for Secondary Battery and Method of the same | |
KR102065131B1 (en) | Electrode assembly and method of manufacturing the same | |
JP5114036B2 (en) | Manufacturing method of stacked battery | |
JP4943025B2 (en) | Lithium ion battery and method and apparatus for manufacturing the same | |
KR101531234B1 (en) | High-Speed Staking Apparatus for Secondary Battery and Method of the same | |
KR102111117B1 (en) | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same | |
KR101848542B1 (en) | Device for manufacturing an electrode assembly | |
KR20100118173A (en) | Producting method for secondary battery | |
KR102023530B1 (en) | Electrode assembly | |
US11171354B2 (en) | Electrode assembly and method for manufacturing the same | |
KR20200023853A (en) | Electrode assembly manufacturing equipment | |
KR101806939B1 (en) | The processor Play for recycling of expanded polystyrene foam | |
IT201600119013A1 (en) | Production of Electrical Energy Storage Devices | |
KR102065129B1 (en) | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same | |
KR101370801B1 (en) | Stacking Method of Cell Stack Assembly for Secondary Battery | |
JP2015072834A (en) | Cutting device and cutting method | |
CN108878984A (en) | A kind of compound Z-shaped lamination device of lithium battery heat and laminating method | |
KR102131798B1 (en) | Electrode assembly folding device and electrode assembly folding method using the same | |
KR20120118882A (en) | Stacking system and method for secondary battery | |
JP2017063002A (en) | Lamination type battery manufacturing method | |
KR102087751B1 (en) | System for manufacturing an electrode assembly | |
KR101815349B1 (en) | System for manufacturing an electrode assembly | |
KR101856819B1 (en) | System for manufacturing an electrode assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |