KR102165376B1 - Continuous-Type Cell Stacking Apparatus for Secondary Battery - Google Patents

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KR102165376B1
KR102165376B1 KR1020190066567A KR20190066567A KR102165376B1 KR 102165376 B1 KR102165376 B1 KR 102165376B1 KR 1020190066567 A KR1020190066567 A KR 1020190066567A KR 20190066567 A KR20190066567 A KR 20190066567A KR 102165376 B1 KR102165376 B1 KR 102165376B1
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신정근
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주식회사 파인텍
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Abstract

The present invention provides a continuous high-speed cell stacking apparatus for a secondary battery. The continuous high-speed cell stacking apparatus for the secondary battery includes: a stacking stage unit for sequentially stacking and supporting a negative electrode plate and a positive electrode plate thereon so as to provide efficient manufacturing and production of a cell stack inside the secondary battery by continuously stacking the negative electrode plate and the positive plate in a waterwheel rotation method; a separation membrane supply unit for continuously supplying a separation membrane corresponding to a vertical direction of an upper portion of the stacking stage unit; an electrode plate supply unit for supplying the negative electrode plate and the positive electrode plate corresponding to the horizontal directions of both sides of the stacking stage unit, and continuously supplying the negative electrode plate and the positive electrode plate in a path separated from each other on both sides; and an electrode plate stacking unit positioned between the stacking stage unit and the electrode plate supply unit corresponding to both sides of the stacking stage unit, wherein the electrode plate stacking unit is rotated and driven to alternately stack the negative electrode plate and the positive electrode plate together with the separation membrane on the upper portion of the stacking stage unit by contacting the separation membrane supplied from the separation membrane supply unit. The electrode plate stacking unit includes a first electrode plate stacked part for continuously supporting and fixing the negative electrode plate at one side of the stacking stage unit and rotating the negative electrode plate to stack the negative electrode plate toward the stacking stage unit, and a second electrode plate stacking unit positioned opposite to the first electrode plate stacking unit based on the stacking stage unit, the second electrode plate stacking unit continuously supporting and fixing the positive electrode plate and rotated to stack the positive electrode plate toward the stacking stage unit.

Description

2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치 {Continuous-Type Cell Stacking Apparatus for Secondary Battery}Continuous-Type Cell Stacking Apparatus for Secondary Battery {Continuous-Type Cell Stacking Apparatus for Secondary Battery}

본 발명은 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음극판과 양극판을 물레방아 회전방식으로 연속 적층하여 2차 전지 내부의 셀 스택(cell stack)을 효율적으로 제조 생산하는 것이 가능한 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous high-speed cell stack laminating apparatus for a secondary battery, and more particularly, a negative electrode plate and a positive electrode plate are continuously stacked in a waterwheel rotation method to efficiently manufacture and produce a cell stack inside a secondary battery. It relates to a continuous type high-speed cell stack laminating apparatus for secondary batteries.

일반적으로 화학전지는 양극판과 음극판의 전극 한 쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서, 상기 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다. 이러한, 화학전지는 충전반응이 매우 느려서 1회 방전 용도로만 쓰이는 1차 전지와, 반복적인 충방전을 통해 재사용이 가능한 2차 전지로 구분하여 사용되고 있다.In general, a chemical cell is a cell composed of a pair of electrodes of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and an electrolyte, and the amount of energy that can be stored varies depending on the material constituting the electrode and the electrolyte. These chemical batteries are used by being divided into a primary battery that is used only for one-time discharge because the charging reaction is very slow, and a secondary battery that can be reused through repeated charging and discharging.

최근 들어 1차 전지와는 달리 충방전이 가능한 2차 전지는 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 일예로 와이어리스 모바일 기기와 같은 첨단전자기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로도 주목받고 있다.In recent years, unlike primary batteries, secondary batteries capable of charging and discharging are applied to various technical fields throughout the industry, and are widely used as energy sources for advanced electronic devices such as wireless mobile devices, for example, as well as fossil fuels. It is also attracting attention as an energy source such as hybrid electric vehicles, which is proposed as a solution to the air pollution of existing gasoline and diesel internal combustion engines that use gasoline and diesel.

이러한 2차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 2차 전지 등이 있으며, 도 1에서는 2차 전지 중 하나인 리튬 전지의 작동원리 모델을 도시한 것으로, 기본적으로 2차 전지는 양극판, 분리막, 음극판이 순차적으로 적층되어 전해질 용액에 담가진 형태로 이루어진다.Such secondary batteries include a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-hydrogen battery, a lithium secondary battery, and the like, and FIG. 1 shows a model of the operating principle of a lithium battery, one of the secondary batteries. , Basically, a secondary battery consists of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate sequentially stacked and immersed in an electrolyte solution.

이와 같은 2차 전지 내부 셀 스택을 제작하는 방식은 크게 두 가지로 나뉜다. 소형 2차 전지의 경우 음극판 및 양극판을 분리막 상에 배치하고 이를 말아서(winding) 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 제작하는 방식이 많이 사용되며, 보다 많은 전기 용량을 가지는 중대형 2차 전지의 경우에는 음극판 및 양극판, 분리막을 적절한 순서로 적층(stacking)하여 제작하는 방식이 많이 사용된다.Methods of manufacturing such a cell stack inside a secondary battery are largely divided into two types. In the case of small secondary batteries, a method of arranging the negative and positive plates on a separator and winding them to form a jelly-roll is widely used, and in the case of a medium-large-sized secondary battery having a higher electric capacity A method of manufacturing a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator in an appropriate order is widely used.

이때, 2차 전지 내부 셀 스택을 적층식으로 제작하는 방식은 여러 가지가 있는데, 그 중 Z-스택킹(Z-stacking) 방식에서는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 분리막(3)이 지그재그로 접힌 형태를 이루며 그 사이에 음극판(1) 및 양극판(2)이 교번되어 삽입된 형태로 적층되도록 한다.At this time, there are various methods of manufacturing the cell stack inside the secondary battery in a stacked manner, among which, in the Z-stacking method, as shown in FIG. 2, the separator 3 is zigzag. A folded form is formed, and the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 are alternately stacked in the interposed shape therebetween.

최근 Z-스택킹 적층 방식의 2차 전지 내부 셀 스택을 제작함에는 도 3에 도시된 것과 같이, 도 3에 도시된 바와 같이, 좌우로 이격된 개별 테이블(T)에 음극판(1) 및 양극판(2)을 각각 쌓아 두고, 상기 개별 테이블(T) 사이에 음극판(1)과 양극판(2)이 놓여지는 스테이지(4)를 좌우로 수평 왕복 이동하게 설치하고, 로봇(5)이 상기 테이블(T) 상의 음극판(1) 및 양극판(2)을 교대로 픽업 및 이송하여 스테이지(4) 상에 클램핑된 분리막(3) 위에 적층시킬 수 있도록 구성하고 있다.Recently, in manufacturing the internal cell stack of the secondary battery of the Z-stacking stacking method, as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, the negative plate 1 and the positive plate were placed on separate tables T spaced from the left and right. (2) are stacked, and a stage 4 on which the negative plate 1 and the positive plate 2 are placed between the individual tables T is installed to move horizontally and reciprocally horizontally, and the robot 5 moves the table ( The negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 on T) are alternately picked up and transported so that they can be stacked on the separator 3 clamped on the stage 4.

그러나 상기한 종래 Z-스택킹 방식은 스테이지의 좌우 이동 거리가 길기 때문에 작업 시간이 많이 소요되고, 이에 따라 생산성이 저하된다는 문제가 있었다.However, the conventional Z-stacking method has a problem that it takes a lot of work time because the left and right movement distance of the stage is long, and thus productivity is lowered.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1730469호(2017.04.20.)에는 수평한 축을 중심으로 일정 각도로 왕복 회전하는 틸팅스테이지와; 상기 틸팅스테이지의 양측 가장자리 부분에 설치되어 틸팅스테이지 상에 안착된 음극판과 양극판 및 세퍼레이터(분리막)의 가장자리 부분을 파지하는 복수의 클램핑유닛과; 상기 틸팅스테이지로 세퍼레이터를 연속적으로 공급하는 세퍼레이터 공급유닛과; 상기 틸팅스테이지의 양측에 배치되어, 상기 틸팅스테이지가 지면에 대해 연직한 축에 대해 일정 각도로 기울었을 때 틸팅스테이지의 상부면에 음극판 및 양극판을 교대로 전달하는 2개의 극판 전달유닛과; 상기 틸팅스테이지를 수평한 축을 중심으로 일정 각도로 왕복 회전시키는 스테이지 구동유닛;을 포함하며, 상기 스테이지 구동유닛은, 베이스와; 상기 베이스에 상하방향으로 연장되면서 서로 나란하게 설치되는 제1마운트부재 및 제2마운트부재와; 상기 제1마운트부재 및 제2마운트부재 각각에 상하로 이동 가능하게 설치되며, 상단부가 각각 제1힌지축 및 제2힌지축을 매개로 틸팅스테이지에 상대 회전 가능하게 연결되는 제1승강부재 및 제2승강부재와; 상기 제1마운트부재 및 제2마운트부재에 대해 상기 제1승강부재 및 제2승강부재를 독립적으로 승강 운동시키는 제1메인액추에이터 및 제2메인액추에이터를 포함하여 구성됨에 따라 적층 작업의 속도를 증대시키고 작업 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 이차전지의 고속 셀 스택 제조장치가 공지되어 있다.As a conventional technique disclosed in order to solve the above problems, Korean Patent Publication No. 1730469 (2017.04.20.) includes a tilting stage which reciprocates at a predetermined angle about a horizontal axis; A plurality of clamping units installed at both edge portions of the tilting stage to hold the negative electrode plate, the positive electrode plate, and the edge portions of the separator (separator) mounted on the tilting stage; A separator supply unit for continuously supplying a separator to the tilting stage; Two electrode plate transfer units disposed on both sides of the tilting stage to alternately transfer the negative plate and the positive plate to the upper surface of the tilting stage when the tilting stage is inclined with respect to an axis perpendicular to the ground at a predetermined angle; And a stage driving unit for reciprocating and rotating the tilting stage at a predetermined angle about a horizontal axis, wherein the stage driving unit includes: a base; A first mount member and a second mount member extending vertically to the base and installed in parallel with each other; The first and second mounting members are installed to be movable up and down on each of the first and second mount members, and the upper end thereof is relatively rotatably connected to the tilting stage via a first hinge axis and a second hinge axis, respectively. An elevating member; It includes a first main actuator and a second main actuator for independently lifting and lowering the first and second lifting members with respect to the first and second mount members, thereby increasing the speed of the stacking operation. An apparatus for manufacturing a high-speed cell stack of a secondary battery that can significantly shorten the working time is known.

그러나 상기한 종래기술은 일정 중량의 적층스테이지를 반복적으로 틸팅 구동하기 때문에 틸팅구동에 사용되는 부품 구성들의 피로도가 높아 수명이 단축되고, 적층스테이지가 자체적으로 틸팅 구동함에 따라 구동 오차로 인해 적층 정밀도가 떨어지며, 적층스테이지의 좌우 반복적인 틸팅 구동속도의 영향으로 제조 생산성에 한계가 있다는 문제가 있었다.However, since the above-described conventional technology repeatedly tilts the stacked stage of a certain weight, the fatigue of the components used for the tilting drive is high, so the lifespan is shortened, and the stacking accuracy is reduced due to the driving error as the stacking stage itself tilts. There is a problem that there is a limitation in manufacturing productivity due to the influence of the left and right repetitive tilting driving speed of the stacked stage.

KR 등록특허공보 제10-1730469호 (2017.04.20.)KR Registered Patent Publication No. 10-1730469 (2017.04.20.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 적층스테이지의 부동위치에 음극판 및 양극판이 분리막을 경유하면서 물레방아 회전방식으로 연속 적층될 수 있게 구성하므로 장치의 구동 안정성과 함께 적층 정밀도를 높이며, 셀 스택의 적층속도를 고속화할 수 있는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and since the negative electrode plate and the positive electrode plate are continuously stacked in a floating position of the stacking stage in a waterwheel rotation method while passing through a separator, the stacking accuracy is increased along with the driving stability of the device, It is an object of the present invention to provide a continuous high-speed cell stack lamination apparatus for a secondary battery capable of increasing the lamination speed of a cell stack.

본 발명이 제안하는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치는 상부에 음극판 및 양극판을 순차적으로 적층 지지하는 적층스테이지부와; 상기 적층스테이지부의 상측 수직방향에 대응하여 분리막을 연속적으로 공급하는 분리막공급부와; 상기 적층스테이지부의 양측 수평방향에 대응하여 음극판 및 양극판을 공급하되, 음극판 및 양극판을 양측 서로 구분된 경로에서 연속적으로 공급하는 극판공급부와; 상기 적층스테이지부의 양측에 대응하여 상기 적층스테이지부와 상기 극판공급부의 사이에 위치하고, 상기 극판공급부로부터 공급된 음극판 및 양극판을 상기 분리막공급부로부터 공급된 분리막을 접촉 경유하여 상기 적층스테이지부의 상부에 음극판 및 양극판을 분리막과 함께 교대로 적층하게 회전 구동하는 극판적층부;를 포함하고, 상기 극판적층부는, 상기 적층스테이지부의 일측에서 음극판을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부를 향해 음극판을 적층하는 제1극판적층부와, 상기 적층스테이지부를 기준으로 상기 제1극판적층부의 반대편에 위치하며 양극판을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부를 향해 양극판을 적층하는 제2극판적층부를 포함하여 이루어진다.The continuous high-speed cell stack laminating apparatus for a secondary battery proposed by the present invention includes a lamination stage portion for sequentially stacking and supporting a negative electrode plate and a positive electrode plate thereon; A separation membrane supply unit for continuously supplying a separation membrane corresponding to an upper vertical direction of the stacking stage unit; An electrode plate supply unit for supplying a negative electrode plate and a positive electrode plate corresponding to both horizontal directions of the stacking stage unit, and continuously supplying the negative electrode plate and the positive electrode plate in a path separated from each other on both sides; A negative plate and a negative plate on the upper part of the laminated stage part by contacting both sides of the laminated stage part between the laminated stage part and the electrode plate supply part, and the negative electrode plate and the positive plate supplied from the electrode plate supplier contacting the separation membrane supplied from the separation film supplier Including, the electrode plate laminated portion is rotated while continuously supporting and fixing the negative electrode plate at one side of the stacking stage portion to stack the negative plate toward the stacking stage portion by rotationally driving the positive electrode plate together with the separator. It comprises a first electrode plate laminated portion and a second electrode plate laminated portion positioned opposite the first electrode plate laminated portion with respect to the laminated stage portion and continuously supported and fixed to the positive electrode plate and rotated to stack the positive electrode plate toward the laminated stage. .

상기 적층스테이지부는, 상부에 음극판 및 양극판을 적재하는 지지스테이지와, 상기 지지스테이지를 지지 고정하되 상기 지지스테이지의 적재 위치를 상하 유동가능하게 지지하는 승강모션유닛을 구성한다.The stacking stage unit constitutes a support stage for loading a negative electrode plate and a positive electrode plate thereon, and an elevating motion unit supporting and fixing the support stage so as to support the loading position of the support stage so as to move up and down.

상기 승강모션유닛은, 상기 지지스테이지의 하부에 설치하고 구름 회전운동가능하게 구비하는 종동구름부재와, 상기 종동구름부재에 대응하여 상부에 접촉경사면을 형성하고 상기 지지스테이지에 가해지는 하중에 의하여 좌우 횡 방향으로 유동하는 주동캠수단을 구비한다.The elevating motion unit includes a driven cloud member installed at the lower part of the support stage and provided for rolling rotation, and a contact inclined surface formed at the upper portion corresponding to the driven cloud member, and left and right by a load applied to the support stage. It is provided with a main cam means flowing in the transverse direction.

상기 극판적층부는, 음극판 및 양극판의 폭 방향으로 연장 형성되고 회전가능하게 설치하는 회전체와, 상기 회전체의 폭 방향으로 서로 간격으로 두고 한 쌍을 이루며 상기 회전체를 기준으로 4방향으로 연장 형성하는 복수 개의 극판지지대와, 상기 극판지지대 상에 설치하고 음극판 및 양극판을 접촉 지지하는 지지플레이트와, 상기 회전체의 일단에 설치하고 상기 회전체에 회전 동력을 인가하는 회전구동수단을 구성한다.The electrode plate laminated portion is formed to form a pair of rotating bodies extending in the width direction of the negative electrode plate and the positive electrode plate and installed rotatably, and spaced apart from each other in the width direction of the rotating body and extending in four directions based on the rotating body It comprises a plurality of pole plate supports, a support plate installed on the pole plate support and supporting the negative electrode plate and the positive electrode plate in contact, and a rotation driving means installed at one end of the rotating body and applying rotational power to the rotating body.

상기 극판적층부에는 상기 회전체를 지지하는 지지프레임을 구비하고, 상기 지지프레임의 하부에 유동가능하되 상기 적층스테이지부에 대응하여 전후로 직선 왕복운동가능하게 구동하는 적층이송수단을 구성한다.The electrode plate stacking portion includes a support frame for supporting the rotating body, and is movable below the support frame, but constitutes a stacked transfer means for driving linearly reciprocating motion back and forth corresponding to the stacking stage portion.

상기 극판적층부에는, 상기 극판지지대 상에 장착하고 상기 지지플레이트를 상기 극판지지대의 길이 방향으로 전후 직선이동가능하게 구동하는 플레이트유동수단을 구성한다.The electrode plate laminated portion constitutes a plate flow means for mounting on the electrode plate support and driving the support plate to be linearly moved back and forth in the length direction of the electrode plate support.

또한, 상기 극판적층부의 지지플레이트는, 한 쌍의 상기 극판지지대 상에 좌우로 양분된 양개형 구조로 구성하고, 상기 극판적층부에는 상기 극판지지대 상에 장착하고 양개형 구조를 갖는 상기 지지플레이트를 개폐토록 좌우 폭 방향으로 슬라이드 이동가능하게 구동하는 플레이트개폐수단을 구성하는 것도 가능하다.In addition, the support plate of the electrode plate laminated portion is composed of a two-fold structure divided left and right on a pair of the electrode plate support, and the support plate is mounted on the electrode plate support and has a two-open type structure in the electrode plate laminated portion. It is also possible to configure a plate opening and closing means that is slidably movable in the horizontal direction to open and close.

상기 극판적층부는, 상기 적층스테이지부에 대응하여 교대로 회전하는 상기 제1극판적층부 및 상기 제2극판적층부 간의 회전차 각도가 상기 극판지지대를 기준으로 10~15°이루게 구성한다.The electrode plate laminated part is configured such that a rotational difference angle between the first electrode plate laminated part and the second electrode plate laminated part rotated alternately corresponding to the laminated stage part is 10 to 15° with respect to the electrode plate support.

본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치에 의하면 음극판 및 양극판이 분리막을 접촉 경유하면서 적층스테이지부의 위치에 물레방아 회전방식으로 연속 적층하므로, 셀 스택의 적층 공정에 택트 타임을 줄여 제품의 생산성을 크게 향상시키고, 셀 스택의 적층위치에서 적층스테이지부의 상하 승강 모션만을 도모하여 장치의 구동 안정성 및 적층작업의 고정밀화를 구현함과 동시에 제품의 양품생산을 도모하며 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.According to the continuous high-speed cell stack lamination apparatus for secondary batteries according to the present invention, the negative electrode plate and the positive electrode plate are continuously stacked at the position of the stacking stage in a waterwheel rotation method while passing through the separator in contact, reducing the tact time in the stacking process of the cell stack. The productivity of the cell stack can be greatly improved, and the operation stability of the device and high precision of the stacking operation can be realized by only raising and lowering motion of the stacking stage at the stacking position of the cell stack, while promoting the production of good products and improving the quality. Get the effect.

도 1은 일반적인 2차 전지의 작동모델을 개략적으로 나타내는 개념도.
도 2는 일반적인 Z-폴딩 적층방식으로 제조된 2차 전지 내부 셀 스택을 나타내는 개념도.
도 3은 종래 2차 전지의 Z-스택킹 방식 셀 스택 제조장치의 작동례를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예를 적용한 2차 전지 셀 스택 제조장치의 전체구성을 개략적으로 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 적층스테이지부의 작동상태를 개략적으로 나타내는 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 일실시예에서 극판적층부의 제1실시예를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 일실시예에서 극판적층부의 제1실시예를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 일실시예에서 극판적층부의 제2실시예를 나타내는 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 일실시예서 극판적층부의 제3실시예를 나타내는 정면도.1 is a conceptual diagram schematically showing an operation model of a general secondary battery.
2 is a conceptual diagram showing a cell stack inside a secondary battery manufactured by a general Z-folding lamination method.
3 is a front view schematically showing an operation example of a conventional Z-stacking cell stack manufacturing apparatus for a secondary battery.
4 is a front view schematically showing the overall configuration of an apparatus for manufacturing a secondary battery cell stack to which an embodiment according to the present invention is applied.
Figure 5 is a front view showing an embodiment according to the present invention.
6 is a conceptual diagram schematically showing an operating state of a stacking stage unit in an embodiment according to the present invention.
7 is a front view showing a first embodiment of the electrode plate laminated portion in an embodiment according to the present invention.
Figure 8 is a plan view showing a first embodiment of the electrode plate laminated portion in an embodiment according to the present invention.
9 is a plan view showing a second embodiment of the electrode plate laminated portion in an embodiment according to the present invention.
10 is a front view showing a third embodiment of the electrode plate laminated portion in an embodiment according to the present invention.

본 발명은 상부에 음극판 및 양극판을 순차적으로 적층 지지하는 적층스테이지부와; 상기 적층스테이지부의 상측 수직방향에 대응하여 분리막을 연속적으로 공급하는 분리막공급부와; 상기 적층스테이지부의 양측 수평방향에 대응하여 음극판 및 양극판을 공급하되, 음극판 및 양극판을 양측 서로 구분된 경로에서 연속적으로 공급하는 극판공급부와; 상기 적층스테이지부의 양측에 대응하여 상기 적층스테이지부와 상기 극판공급부의 사이에 위치하고, 상기 극판공급부로부터 공급된 음극판 및 양극판을 상기 분리막공급부로부터 공급된 분리막을 접촉 경유하여 상기 적층스테이지부의 상부에 음극판 및 양극판을 분리막과 함께 교대로 적층하게 회전 구동하는 극판적층부;를 포함하고, 상기 극판적층부는, 상기 적층스테이지부의 일측에서 음극판을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부를 향해 음극판을 적층하는 제1극판적층부와, 상기 적층스테이지부를 기준으로 상기 제1극판적층부의 반대편에 위치하며 양극판을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부를 향해 양극판을 적층하는 제2극판적층부를 포함하는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치를 기술구성의 특징으로 한다.The present invention includes a stacking stage portion for sequentially stacking and supporting a negative electrode plate and a positive electrode plate thereon; A separation membrane supply unit for continuously supplying a separation membrane corresponding to an upper vertical direction of the stacking stage unit; An electrode plate supply unit for supplying a negative electrode plate and a positive electrode plate corresponding to both horizontal directions of the stacking stage unit, and continuously supplying the negative electrode plate and the positive electrode plate in a path separated from each other on both sides; A negative plate and a negative plate on the upper part of the laminated stage part by contacting both sides of the laminated stage part between the laminated stage part and the electrode plate supply part, and the negative electrode plate and the positive plate supplied from the electrode plate supplier contacting the separation membrane supplied from the separation film supplier Including, the electrode plate laminated portion is rotated while continuously supporting and fixing the negative electrode plate at one side of the stacking stage portion to stack the negative plate toward the stacking stage portion by rotationally driving the positive electrode plate together with the separator. 2 comprising a first electrode plate laminated part and a second electrode plate laminated part positioned opposite the first electrode plate laminated part with respect to the laminated stage part and continuously supporting and fixing a positive electrode plate and driving rotation to stack a positive electrode plate toward the laminated stage part A continuous high-speed cell stack lamination apparatus for a rechargeable battery is a feature of the technical configuration.

다음으로 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of a continuous high-speed cell stack laminating apparatus for a secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치의 일실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이, 적층스테이지부(100)와, 분리막공급부(200)와, 극판공급부(300)와, 제1극판적층부(400a) 및 제2극판적층부(400b)로 구성된 극판적층부(400)를 포함하여 이루어진다.First, an embodiment of the continuous high-speed cell stack stacking apparatus for a secondary battery according to the present invention, as shown in FIG. 4, is a stacking stage unit 100, a separator supply unit 200, an electrode plate supply unit 300, and It comprises an electrode plate laminated portion 400 composed of a single electrode plate laminated portion 400a and a second electrode plate laminated portion 400b.

상기 적층스테이지부(100)는 상부에 음극판(1) 및 양극판(2)을 순차적으로 적층 지지하는 기능을 수행한다.The stacking stage unit 100 performs a function of sequentially stacking and supporting the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 thereon.

상기 적층스테이지부(100)는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 극판적층부(400)에 대응하여 셀 스택의 적층을 지지할 수 있게 위치하되, 상기 제1극판적층부(400a) 및 상기 제2극판적층부(400b)의 사이에 위치하게 구성한다.As shown in FIGS. 4 and 5, the stacking stage part 100 is positioned to support the stacking of the cell stack corresponding to the electrode plate stacked part 400, but the first electrode plate stacked part 400a and It is configured to be positioned between the second electrode plate laminated portions 400b.

상기 적층스테이지부(100)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상부에 음극판(1) 및 양극판(2)을 적재하는 지지스테이지(110)와, 상기 지지스테이지(110)를 지지 고정하되 승강 모션가능한 승강모션유닛(120)을 구성한다.As shown in FIGS. 5 and 6, the stacking stage part 100 supports and fixes the support stage 110 for loading the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 on the upper side, and the support stage 110 as shown in FIG. It constitutes a motion-capable lifting motion unit 120.

상기 지지스테이지(110)는 상기 승강모션유닛(120)에 의하여 상하 수직이동 가능하되, 음극판(1) 및 양극판(2)을 적재한 상부가 항시 수평상태를 유지하게 구성한다.The support stage 110 is vertically movable up and down by the lifting motion unit 120, but the upper portion on which the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 are loaded always maintain a horizontal state.

상기 승강모션유닛(120)은 상기 지지스테이지(110)의 적재 위치를 상하 수직방향으로 유동가능하게 지지하는 구성으로서, 종동구름부재(121) 및 주동캠수단(123)을 구성한다.The lifting motion unit 120 is configured to support the loading position of the support stage 110 so as to be movable in the vertical direction, and constitutes a driven rolling member 121 and a main cam unit 123.

상기 종동구름부재(121)는 상기 지지스테이지(110)의 하부에 설치하고 상기 주동캠수단(123) 상에 구름 접촉하여 회전운동가능하게 구비한다.The driven rolling member 121 is installed under the support stage 110 and provided to enable rotational movement by rolling contact with the driven cam unit 123.

상기 주동캠수단(123)은 상기 종동구름부재(121)에 대응하여 상부에 접촉경사면(124)을 형성하고, 좌우 횡 방향으로 유동가능하게 구성한다. 즉, 상기 승강모션유닛(120)은 상기 지지스테이지(110) 상에 연속적으로 적층되는 셀 스택의 하중에 의하여 수직방향으로 누르는 힘이 작용하면, 상기 종동구름부재(121)가 상기 주동캠수단(123)의 접촉경사면(124)과 접하여 구름 회전운동하면서 상기 주동캠수단(123)이 횡 방향으로 유동하므로, 상기 지지스테이지(110)의 위치를 승강시킨다.The main driving cam means 123 is configured to form a contact slope 124 on the upper portion corresponding to the driven rolling member 121, and to be able to flow in the left and right transverse directions. That is, when the vertically pressing force is applied to the lifting motion unit 120 by the load of the cell stack successively stacked on the support stage 110, the driven rolling member 121 becomes the main driving cam means ( As the main cam unit 123 flows in the transverse direction while rolling in contact with the contact slope 124 of 123), the position of the support stage 110 is raised and lowered.

상기 분리막공급부(200)는 상기 적층스테이지부(100)의 상측 수직방향에 대응하여 분리막(3)을 연속적으로 공급하는 기능을 수행한다.The separation membrane supply unit 200 performs a function of continuously supplying the separation membrane 3 in correspondence with the upper vertical direction of the stacking stage unit 100.

상기 분리막공급부(200)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 필름형태의 분리막(3)을 권취하여 풀어줄 수 있게 구동하는 언와인더(210)와, 상기 적층스테이지부(100)의 상측에 배치하여 상기 언와인더(210)에서 공급된 분리막(3)을 상기 적층스테이지부(100)를 향해 수직방향으로 안내하는 한 쌍의 가이드롤(220)을 구성한다.As shown in FIG. 5, the separation membrane supply unit 200 includes an unwinder 210 that drives the film-type separation membrane 3 to be wound and unwind, and is disposed above the stacking stage unit 100 to provide the A pair of guide rolls 220 for guiding the separation membrane 3 supplied from the unwinder 210 in a vertical direction toward the stacking stage 100 are configured.

상기 가이드롤(220)은 상기 적층스테이지부(100)의 승강 중심지점에 배치하여 분리막을 수직방향으로 안내하므로, 좌우 양방향에서 상기 제1극판적층부(400a) 및 상기 제2극판적층부(400b)가 회전 접촉할 때 분리막(3)이 일정한 장력을 유지하며 상기 적층스테이지부(100)의 지지스테이지(110) 상에 정확하게 적층될 수 있게 구비한다.Since the guide roll 220 is disposed at the center of the lifting and lowering of the stacking stage 100 to guide the separation membrane in the vertical direction, the first electrode plate stacked part 400a and the second electrode plate stacked part 400b When) is in rotational contact, the separator 3 maintains a constant tension and is provided so that it can be accurately stacked on the support stage 110 of the stacking stage 100.

상기 극판공급부(300)는 상기 적층스테이지부(100)를 향한 음극판(1) 및 양극판(2)을 구분된 경로로 로딩하는 기능을 수행한다.The electrode plate supply unit 300 performs a function of loading the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 facing the stacking stage 100 in a separate path.

상기 극판공급부(300)는 상기 적층스테이지부(100)의 양측 수평방향에 대응하여 음극판(1) 및 양극판(2)을 공급하되, 상기 극판적층부(400)에 음극판(1) 및 양극판(2)을 공급한다. 즉, 상기 극판공급부(300)에서는 음극판(1)을 상기 제1극판적층부(400a)를 향해 공급하고, 상기 극판공급부(300)에서 양극판(2)을 상기 제2극판적층부(400b)를 향해 공급한다.The electrode plate supply unit 300 supplies the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 to correspond to both horizontal directions of the stacking stage unit 100, and the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 are provided to the electrode plate stacking unit 400. ). That is, the electrode plate supply unit 300 supplies the negative electrode plate 1 toward the first electrode plate laminated part 400a, and the positive electrode plate 2 is supplied from the electrode plate supply part 300 to the second electrode plate laminated part 400b. To supply.

상기 극판공급부(300)는 좌우 대칭된 구조를 이루며 음극판(1) 및 양극판(2)을 양측 서로 구분된 공급경로에서 연속적으로 공급하게 구성한다.The electrode plate supply unit 300 has a left-right symmetrical structure and is configured to continuously supply the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 through separate supply paths on both sides.

상기 극판공급부(300)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 다수의 극판(음극판(1) 및 양극판(2))을 적재상태로 유지하며 개개의 극판을 최초 공급하는 매거진(310)과, 상기 극판적층부(400)를 향해 극판을 이송경로로 공급하는 트랜스퍼(320)와, 상기 트랜스퍼(320)의 이송경로 중 비젼검사유닛(335)에 의해 얼라인하는 얼라인수단(330)을 구성한다.As shown in FIG. 5, the electrode plate supply unit 300 maintains a plurality of electrode plates (cathode plate 1 and positive electrode plate 2) in a loaded state, and a magazine 310 for initially supplying individual electrode plates, and the electrode plate stacking A transfer 320 for supplying the electrode plate toward the unit 400 as a transfer path, and an alignment means 330 for aligning by the vision inspection unit 335 among the transfer paths of the transfer 320 are provided.

상기 극판적층부(400)는 상기 적층스테이지부(100)를 향해 음극판(1) 및 양극판(2), 분리막(3)을 적층하되, 음극판(1) 및 양극판(2)을 교대로 적층시키는 기능을 수행한다.The electrode plate lamination part 400 stacks the negative electrode plate 1, the positive electrode plate 2, and the separator 3 toward the stacking stage part 100, but alternately laminates the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 Perform.

상기 극판적층부(400)는 상기 적층스테이지부(100)와 상기 극판공급부(300)의 사이에 위치하고, 상기 적층스테이지부(100)의 양측에 대응하여 대칭된 구조를 이루어 음극판(1) 및 양극판(2)을 구분 적층시킬 수 있게 구성한다. 즉, 상기 극판적층부(400)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 적층스테이지부(100)의 일측에서 음극판(1)을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부(100)를 향해 음극판(1)을 적층하는 제1극판적층부(400a)와, 상기 적층스테이지부(100)를 기준으로 상기 제1극판적층부(400a)의 반대편에 위치하며 양극판(2)을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부(100)를 향해 양극판(2)을 적층하는 제2극판적층부(400b)를 구성한다.The electrode plate laminated part 400 is located between the laminated stage part 100 and the electrode plate supply part 300 and formed a symmetrical structure corresponding to both sides of the laminated stage part 100 to form a negative electrode plate 1 and a positive electrode plate. (2) is configured to be divided and stacked. That is, as shown in FIG. 5, the electrode plate laminated part 400 is rotated while continuously supporting and fixing the negative electrode plate 1 at one side of the laminated stage part 100 to drive the negative electrode toward the laminated stage part 100. (1) It is located on the opposite side of the first electrode plate laminated part 400a and the first electrode plate laminated part 400a with respect to the laminated stage part 100, and while continuously supporting and fixing the positive electrode plate 2 A second electrode plate stacked portion 400b is configured to be rotated to stack the positive electrode plate 2 toward the stacking stage unit 100.

상기 극판적층부(400)는 상기 극판공급부(300)로부터 공급된 음극판(1) 및 양극판(2)을 상기 분리막공급부(200)로부터 공급된 분리막(3)을 접촉 경유하고, 상기 적층스테이지부(100)의 상부에 음극판(1) 및 양극판(2)을 분리막(3)과 함께 교대로 적층하게 회전 구동한다.The electrode plate stacking unit 400 is through contact with the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 supplied from the electrode plate supply unit 300 through the separation film 3 supplied from the separation film supply unit 200, and the stacking stage unit ( The negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 are rotated to be alternately stacked together with the separator 3 on the top of 100).

예를 들면, 상기 제1극판적층부(400a)에서 음극판(1)을 지지한 채 분리막(3)을 접촉 경유하면서 상기 적층스테이지부(100)에 음극판(1)을 분리막(3)과 함께 적층하도록 회전 구동하고, 이어 상기 제2극판적층부(400b)에서 양극판(2)을 지지한 채 분리막(3)을 접촉 경유하면서 상기 적층스테이지부(100)에 양극판(2)을 분리막(3)과 함께 적층하도록 회전 구동한다.For example, while supporting the negative electrode plate 1 in the first electrode plate laminated part 400a, the negative electrode plate 1 is laminated together with the separator 3 on the stacking stage 100 while contacting the separator 3 Then, while supporting the positive electrode plate 2 in the second electrode plate laminated part 400b, while contacting the separator 3, the positive electrode plate 2 is attached to the laminated stage part 100 with the separator 3 Rotate drive to stack together.

상기 극판적층부(400)는 물레방아 방식으로 상기 적층스테이지부(100)의 양측에서 일정한 회전차를 두고 지속해서 회전 구동하는 구조로서, 회전체(410) 및 극판지지대(420), 지지플레이트(430), 회전구동수단(440)을 구성한다.The electrode plate laminated part 400 is a structure that continuously rotates with a constant rotational difference at both sides of the laminated stage part 100 in a waterwheel manner, and includes a rotating body 410 and an electrode plate support 420, a support plate ( 430), constitutes a rotation driving means 440.

상기 회전체(410)는 축 형태로 극판(음극판(1) 및 양극판(2))의 폭 방향으로 연장 형성되며, 상기 회전구동수단(440)에 의해 회전 가능하게 설치한다.The rotating body 410 is formed to extend in the width direction of the electrode plate (cathode plate 1 and positive electrode plate 2) in a axial shape, and is rotatably installed by the rotation driving means 440.

상기 극판지지대(420)는 상기 회전체(410)의 폭 방향으로 서로 간격을 두고 평행한 한 쌍을 이루게 형성한다.The pole plate support 420 is formed to form a pair of parallel spaced apart from each other in the width direction of the rotating body 410.

상기 극판지지대(420)는 상기 회전체(410)의 원주 둘레방향으로 등 간격을 이루며 복수 개를 배치하되, 상기 회전체(410)를 기준으로 4방향에서 외측으로 연장 형성되게 구성한다.The pole plate support 420 is arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating body 410 and is configured to extend outwardly from the four directions based on the rotating body 410.

상기 지지플레이트(430)는 상기 극판지지대(420) 상에 음극판(1) 및 양극판(2)을 접촉 지지할 수 있게 설치한다.The support plate 430 is installed to support the negative electrode plate 1 and the positive electrode plate 2 on the electrode plate support 420 in contact.

상기 지지플레이트(430)는 좌우 간격을 두고 배치된 한 쌍의 극판지지대(420) 상에 연결되게 설치한다.The support plate 430 is installed to be connected to a pair of pole plate supports 420 arranged at left and right intervals.

상기 지지플레이트(430)는 외측 끝단은 바깥쪽으로 볼록한 만곡면을 형성하여 분리막(3)과의 접촉이 용이하도록 구성한다.The support plate 430 is configured to facilitate contact with the separation membrane 3 by forming an outer end of the support plate 430 convex outwardly.

상기 지지플레이트(430)는 상기 극판지지대(420) 상에 슬라이드이동 가능한 구조를 이루어 상기 적층스테이지부(100)에 극판을 적층 후 상기 적층스테이지부(100)에 간섭없이 상기 극판적층부(400)의 회전 구동이 연속해서 이루어지게 구성한다.The support plate 430 has a slidable structure on the electrode plate support 420 so that the electrode plate is stacked on the stacking stage unit 100, and the electrode plate stacking unit 400 without interference to the stacking stage unit 100 It is configured so that the rotational drive of is made continuously.

상기에서 지지플레이트(430)는 상기 극판지지대(420) 길이방향으로의 슬라이드 이동구조를 이루게 구성하는 것이 가능하고, 상기 극판지지대(420) 폭 방향으로의 슬라이드 이동구조를 이루게 구성하는 것도 가능하다.In the above, the support plate 430 may be configured to form a slide movement structure in the longitudinal direction of the electrode plate support 420, and may be configured to form a slide movement structure in the width direction of the electrode plate support 420.

상기 극판적층부(400)의 제1실시예는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 지지플레이트(430)의 이동구조가 상기 극판지지대(420) 길이방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 플레이트유동수단(450)을 구성한다.As shown in Figs. 7 and 8, in the first embodiment of the electrode plate stacking part 400, a plate flow means for the moving structure of the support plate 430 to slide in the longitudinal direction of the electrode plate support 420 ( 450).

상기 플레이트유동수단(450)은 상기 극판지지대(420) 상에 장착하고 상기 지지플레이트(430)를 상기 극판지지대(420)의 길이 방향으로 전후 직선이동가능하게 구동한다.The plate flow means 450 is mounted on the electrode plate support 420 and drives the support plate 430 to be linearly moved back and forth in the longitudinal direction of the electrode plate support 420.

상기 플레이트유동수단(450)은 상기 극판지지대(420)의 내측에 길이방향으로 연장 형성되어 상기 지지플레이트(430)가 연결 결합하는 가이드레일(451)과, 상기 극판지지대(420) 상에 설치하고 로드의 일단이 상기 지지플레이트(430) 상에 연결 결합하여 신장운동에 따른 동력을 인가하는 제1구동실린더(455)를 구성한다.The plate flow means 450 is formed on the inner side of the electrode plate support 420 in the longitudinal direction and is installed on the guide rail 451 to which the support plate 430 is connected and coupled, and the electrode plate support 420 One end of the rod is connected to and coupled to the support plate 430 to form a first driving cylinder 455 that applies power according to an extension motion.

상기에서 극판적층부(400)는 상기 지지플레이트(430) 상에 극판을 지지 고정한 채 회전하여 극판을 상기 적층스테이지부(100) 상에 적층시킨 후 상기 지지플레이트(430)를 후방으로 이동하여 상기 적층스테이지부(100)에 간섭없이 상기 극판적층부(400)의 회전 구동이 연속해서 이루어진다.In the above, the electrode plate stacking unit 400 rotates while supporting and fixing the electrode plate on the support plate 430 to stack the electrode plate on the stacking stage unit 100, and then move the support plate 430 to the rear. The rotational drive of the electrode plate laminated part 400 is continuously performed without interference with the laminated stage part 100.

상기 극판적층부(400)의 제2실시예는 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 지지플레이트(430)의 이동구조가 상기 극판지지대(420) 폭 방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 플레이트개폐수단(460)을 구성한다.In the second embodiment of the electrode plate laminated portion 400, as shown in FIG. 9, a plate opening and closing means 460 is provided so that the moving structure of the support plate 430 slides in the width direction of the electrode plate support 420. Make up.

상기에서 지지플레이트(430)는 좌우 한 쌍의 상기 극판지지대(420) 상에 좌우로 양분된 양개형 구조로 구성한다.In the above, the support plate 430 is composed of a two-open structure divided to the left and right on the left and right pair of the electrode plate support 420.

상기 플레이트개폐수단(460)은 상기 극판지지대(420) 상에 양개형 구조를 갖는 상기 지지플레이트(430)를 개폐 구동할 수 있게 장착한다.The plate opening and closing means 460 is mounted on the electrode plate support 420 to open and close the support plate 430 having a double-open structure.

상기 플레이트개폐수단(460)은 상기 극판지지대(420) 상에 상기 지지플레이트(430)를 좌우 폭 방향으로 슬라이드 이동가능하게 구동하는 구조로서, 상기 극판지지대(420) 상에 상기 지지플레이트(430)의 이동을 안내하는 가이드부재(461)와, 상기 극판지지대(420) 상에 설치하고 로드의 일단이 상기 지지플레이트(430) 상에 연결 결합하여 신장운동에 따른 동력을 인가하는 제2구동실린더(465)를 구성한다.The plate opening and closing means 460 is a structure for driving the support plate 430 to slide in the left and right width direction on the electrode plate support 420, and the support plate 430 on the electrode plate support 420 A guide member 461 for guiding the movement of the rod, and a second driving cylinder installed on the electrode plate support 420 and connecting and coupling one end of the rod to the support plate 430 to apply power according to the extension movement ( 465).

상기에서 극판적층부(400)는 상기 지지플레이트(430)의 폐쇄상태에서 극판을 지지 고정한 채 회전하여 극판을 상기 적층스테이지부(100) 상에 적층시킨 후, 상기 지지플레이트(430)를 좌우 측 방향으로 개방 구동하여 상기 적층스테이지부(100)에 간섭없이 상기 극판적층부(400)의 회전 구동이 연속해서 이루어진다.In the above, the electrode plate lamination part 400 rotates while supporting and fixing the electrode plate in the closed state of the support plate 430 to stack the electrode plate on the lamination stage part 100, and then the support plate 430 on the left and right sides. By driving open in the direction, rotational driving of the electrode plate laminated part 400 is continuously performed without interference with the laminated stage part 100.

상기 극판적층부(400)는 상기 적층스테이지부(100)에 대응하여 교대로 회전하는 상기 제1극판적층부(400a) 및 상기 제2극판적층부(400b) 간의 회전차 각도가 상기 극판지지대(420)를 기준으로 10~15°의 각도(α)범위를 이루게 구성한다. 즉, 상기 극판적층부(400) 중 상기 제1극판적층부(400a)의 극판지지대(420) 및 지지플레이트(430)가 상기 적층스테이지부(100)에 음극판(1)을 적층하는 시점에서 상기 제2극판적층부(400b)의 극판지지대(420) 및 지지플레이트(430)는 상기 회전체(410)를 기준으로 10~15°의 지점에 위치하므로, 상호 회전차 각도가 10~15°의 각도(α)범위를 이룬다.The electrode plate laminated part 400 has a rotational difference angle between the first electrode plate laminated part 400a and the second electrode plate laminated part 400b alternately rotating in correspondence with the laminated stage part 100. Based on 420), it is configured to achieve an angle (α) range of 10 to 15°. That is, when the electrode plate support 420 and the support plate 430 of the first electrode plate laminated part 400a of the electrode plate laminated part 400 stack the negative electrode plate 1 on the laminated stage part 100, the Since the electrode plate support 420 and the support plate 430 of the second electrode plate laminated portion 400b are located at a point of 10 to 15° with respect to the rotating body 410, the mutual rotational difference angle is 10 to 15°. It is in the range of angle (α).

또한, 상기 극판적층부(400)에는 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 회전체(410)를 회전구동가능하게 지지하는 지지프레임(471)을 구비하고, 상기 극판적층부(400)의 전체적인 회전구동 위치를 가변시킬 수 있게 구동하는 적층이송수단(470)을 구성한다.In addition, as shown in FIG. 10, the electrode plate laminated part 400 includes a support frame 471 for supporting the rotating body 410 to be rotationally driven, and the overall rotational drive of the electrode plate laminated part 400 It constitutes a stacked transfer means 470 driving to be able to change the position.

상기 적층이송수단(470)은 상기 지지프레임(471)의 하부에 유동가능하게 구성한다.The stacked transfer means 470 is configured to be movable under the support frame 471.

상기 적층이송수단(470)은 상기 적층스테이지부(100)에 대응하여 전후로 직선왕복운동가능하게 구동하며, 상기 적층이송수단(470)의 전후 직선이동을 안내하도록 하부에 가이프레임(473)을 구비한다.The stacked transfer means 470 is driven to enable a linear reciprocating movement back and forth in correspondence with the stacking stage part 100, and has a guiding frame 473 at the bottom to guide the back and forth linear movement of the stacked transfer means 470 do.

상기와 같이 적층이송수단(470)을 구성하게 되면, 극판적층부(400)에 대하여 극판 적층작업을 위한 적층스테이지부(100)와의 간격을 위치 조정한 채 회전구동하게 구성하므로, 극판의 다양한 폭 사이즈 변경에 따른 탄력적인 적층작업을 도모하는 것이 가능하다.When the stack transfer means 470 is configured as described above, since the electrode plate stacking unit 400 is configured to rotate while adjusting the position of the stacking stage unit 100 for stacking the electrode plate, various widths of the electrode plate It is possible to achieve a flexible lamination operation according to size change.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치에 의하면 음극판 및 양극판이 분리막을 접촉 경유하면서 적층스테이지부의 위치에 물레방아 회전방식으로 연속 적층하므로, 셀 스택의 적층 공정에 택트 타임을 줄여 제품의 생산성을 크게 향상시키고, 셀 스택의 적층위치에서 적층스테이지부의 상하 승강 모션만을 도모하여 장치의 구동 안정성 및 적층작업의 고정밀화를 구현함과 동시에 제품의 양품생산을 도모하며 품질을 향상시키는 것이 가능하다.That is, according to the continuous high-speed cell stack laminating apparatus for a secondary battery according to the present invention configured as described above, the negative electrode plate and the positive electrode plate are continuously laminated at the position of the stacking stage portion while passing through the separator in contact with a waterwheel rotation method. By reducing the e-tact time, the productivity of the product is greatly improved, and only the up and down motion of the stacking stage is promoted at the stacking position of the cell stack to realize the stability of the operation of the device and the high precision of the stacking operation, while promoting the production of good products. It is possible to improve the quality.

상기에서는 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above, a preferred embodiment of the continuous high-speed cell stack stacking apparatus for a secondary battery according to the present invention has been described, but the present invention is not limited thereto, and variously within the scope of the claims, the specification of the invention, and the accompanying drawings. It can be modified and implemented, and this also falls within the scope of the present invention.

100 : 적층스테이지부 110 : 지지스테이지
120 : 승강모션유닛 121 : 종동구름부재
123 : 주동캠수단 124 : 접촉경사면
200 : 분리막공급부 210 : 언와인더
220 : 가이드롤 300 : 극판공급부
310 : 매거진 320 : 트랜스퍼
330 : 얼라인수단 335 : 비젼검사유닛
400 : 극판적층부 400a : 제1극판적층부
400b : 제2극판적층부 410 : 회전체
420 : 극판지지대 430 : 지지플레이트
440 : 회전구동수단 450 : 플레이트유동수단
451 : 가이드레일 455 : 제1구동실린더
460 : 플레이트개폐수단 461 : 가이드부재
465 : 제2구동실린더 470 : 적층이송수단
471 : 지지프레임 473 : 가이드프레임100: stacking stage unit 110: support stage
120: elevating motion unit 121: driven cloud member
123: main cam means 124: contact slope
200: separation membrane supply unit 210: unwinder
220: guide roll 300: electrode plate supply unit
310: magazine 320: transfer
330: alignment means 335: vision inspection unit
400: electrode plate laminated portion 400a: first electrode plate laminated portion
400b: second electrode plate laminated portion 410: rotating body
420: pole plate support 430: support plate
440: rotation drive means 450: plate flow means
451: guide rail 455: first driving cylinder
460: plate opening and closing means 461: guide member
465: second driving cylinder 470: stacked transfer means
471: support frame 473: guide frame

Claims (8)

상부에 음극판 및 양극판을 순차적으로 적층 지지하는 적층스테이지부와;
상기 적층스테이지부의 상측 수직방향에 대응하여 분리막을 연속적으로 공급하는 분리막공급부와;
상기 적층스테이지부의 양측 수평방향에 대응하여 음극판 및 양극판을 공급하되, 음극판 및 양극판을 양측 서로 구분된 경로에서 연속적으로 공급하는 극판공급부와;
상기 적층스테이지부의 양측에 대응하여 상기 적층스테이지부와 상기 극판공급부의 사이에 위치하고, 상기 극판공급부로부터 공급된 음극판 및 양극판을 상기 분리막공급부로부터 공급된 분리막을 접촉 경유하여 상기 적층스테이지부의 상부에 음극판 및 양극판을 분리막과 함께 교대로 적층하게 회전 구동하는 극판적층부;를 포함하고,
상기 극판적층부는, 상기 적층스테이지부의 일측에서 음극판을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부를 향해 음극판을 적층하는 제1극판적층부와, 상기 적층스테이지부를 기준으로 상기 제1극판적층부의 반대편에 위치하며 양극판을 연속적으로 지지 고정하면서 회전 구동하여 상기 적층스테이지부를 향해 양극판을 적층하는 제2극판적층부를 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
A stacking stage portion for sequentially stacking and supporting a negative electrode plate and a positive electrode plate thereon;
A separation membrane supply unit for continuously supplying a separation membrane corresponding to an upper vertical direction of the stacking stage unit;
An electrode plate supply unit for supplying a negative electrode plate and a positive electrode plate corresponding to both horizontal directions of the stacking stage unit, and continuously supplying the negative electrode plate and the positive plate through a path separated from each other on both sides;
A negative plate and a negative plate on the upper part of the laminated stage part by contacting both sides of the laminated stage part between the laminated stage part and the electrode plate supply part, and the negative electrode plate and the positive plate supplied from the electrode plate supplier contacting the separation membrane supplied from the separation film supply part. Including; an electrode plate stacking unit for rotatingly driving to alternately stack the positive electrode plates together with the separator,
The electrode plate lamination unit includes a first electrode plate lamination unit for continuously supporting and fixing the negative electrode plate at one side of the lamination stage unit and rotating the negative electrode plate toward the lamination stage unit, and an opposite side of the first electrode plate lamination unit based on the lamination stage unit. A continuous high-speed cell stack stacking apparatus for a secondary battery comprising a second electrode plate lamination unit positioned at and continuously supporting and fixing the positive electrode plate and rotating the positive electrode plate toward the stacking stage unit.
 청구항 1에 있어서,
상기 적층스테이지부는, 상부에 음극판 및 양극판을 적재하는 지지스테이지와, 상기 지지스테이지를 지지 고정하되 상기 지지스테이지의 적재 위치를 상하 유동가능하게 지지하는 승강모션유닛을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
The method according to claim 1,
The stacking stage unit includes a support stage for loading a negative electrode plate and a positive electrode plate thereon, and an elevating motion unit supporting and fixing the support stage so as to support the loading position of the support stage so as to be able to move up and down. Cell stack lamination device.
 청구항 2에 있어서,
상기 승강모션유닛은, 상기 지지스테이지의 하부에 설치하고 구름 회전운동가능하게 구비하는 종동구름부재와, 상기 종동구름부재에 대응하여 상부에 접촉경사면을 형성하고 상기 지지스테이지에 가해지는 하중에 의하여 좌우 횡 방향으로 유동하는 주동캠수단을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
The method according to claim 2,
The elevating motion unit includes a driven cloud member installed at the lower part of the support stage and provided for rolling rotation, and a contact inclined surface formed at the upper portion corresponding to the driven cloud member, and left and right by a load applied to the support stage. A continuous high-speed cell stack lamination apparatus for a secondary battery comprising a main driving cam means flowing in a transverse direction.
 청구항 1에 있어서,
상기 극판적층부는, 음극판 및 양극판의 폭 방향으로 연장 형성되고 회전가능하게 설치하는 회전체와, 상기 회전체의 폭 방향으로 서로 간격으로 두고 한 쌍을 이루며 상기 회전체를 기준으로 4방향으로 연장 형성하는 복수 개의 극판지지대와, 상기 극판지지대 상에 설치하고 음극판 및 양극판을 접촉 지지하는 지지플레이트와, 상기 회전체의 일단에 설치하고 상기 회전체에 회전 동력을 인가하는 회전구동수단을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
The method according to claim 1,
The electrode plate laminated portion is formed to form a pair of a rotating body extending in the width direction of the negative electrode plate and the positive electrode plate and installed rotatably, and spaced apart from each other in the width direction of the rotating body, and extending in four directions based on the rotating body. 2 comprising a plurality of electrode plate supports, a support plate installed on the electrode plate support and supporting the negative electrode plate and the positive electrode plate in contact, and a rotation driving means installed at one end of the rotating body and applying rotational power to the rotating body. Continuous high-speed cell stack lamination device for rechargeable batteries.
 청구항 4에 있어서,
상기 극판적층부에는 상기 회전체를 지지하는 지지프레임을 구비하고, 상기 지지프레임의 하부에 유동가능하되 상기 적층스테이지부에 대응하여 전후로 직선 왕복운동가능하게 구동하는 적층이송수단을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
The method of claim 4,
The pole plate laminated part has a support frame for supporting the rotating body, and is movable below the support frame, but a second order comprising a laminated transfer means for linearly reciprocating movement back and forth corresponding to the laminated stage part. Continuous high-speed cell stack lamination device for batteries.
 청구항 4에 있어서,
상기 극판적층부에는, 상기 극판지지대 상에 장착하고 상기 지지플레이트를 상기 극판지지대의 길이 방향으로 전후 직선이동가능하게 구동하는 플레이트유동수단을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
The method of claim 4,
The electrode plate stacking unit includes a plate flow means mounted on the electrode plate support and driving the support plate to be linearly moved back and forth in the longitudinal direction of the electrode plate support.
 청구항 4에 있어서,
상기 극판적층부의 지지플레이트는, 한 쌍의 상기 극판지지대 상에 좌우로 양분된 양개형 구조로 구성하고,
상기 극판적층부에는 상기 극판지지대 상에 장착하고 양개형 구조를 갖는 상기 지지플레이트를 개폐토록 좌우 폭 방향으로 슬라이드 이동가능하게 구동하는 플레이트개폐수단을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
The method of claim 4,
The support plate of the electrode plate laminated part is composed of a two-open structure divided left and right on a pair of the electrode plate support,
A continuous high-speed cell stack stacking apparatus for a secondary battery comprising a plate opening/closing means mounted on the electrode plate support and slidably moving the support plate in a horizontal direction to open and close the support plate having a double-open structure. .
 청구항 4에 있어서,
상기 극판적층부는, 상기 적층스테이지부에 대응하여 교대로 회전하는 상기 제1극판적층부 및 상기 제2극판적층부 간의 회전차 각도가 상기 극판지지대를 기준으로 10~15°이루게 구성하는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 적층장치.
The method of claim 4,
The electrode plate laminated part is for a secondary battery configured such that a rotational difference angle between the first electrode plate laminated part and the second electrode plate laminated part rotated alternately corresponding to the laminated stage part is 10 to 15° with respect to the electrode plate support. Continuous high speed cell stack lamination device.
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