KR102273330B1 - 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 지점에 위치한 제1 전극과, 세퍼레이터와, 제2 지점에 위치한 제2 전극을 스태킹 지점에서 순차적으로 스태킹 하는 작업을 반복하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치에서, 제1 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴을 풀어 커팅하여 상기 제1 전극을 생성시키는 제1 전극생성부; 제2 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴을 풀어 커팅하여 상기 제2 전극을 생성시키는 제2 전극생성부; 상기 제1 전극생성부와 연결되어 상기 제1 전극을 상기 제1 지점에 이송시키는 제1 이송부 및 상기 제2 전극생성부와 연결되어 상기 제1 전극을 상기 제1 지점에 이송시키는 제2 이송부를 포함하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치를 제공할 수 있다.

Description

2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치{APPARATUS FOR STACKING OF SYSTEM FOR PRODUCING ELECTRODES OF BATTERY}
본 발명은 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치에 관한 것이다.
일반적으로 화학 전지라 함은 양극, 음극 및 전해질을 포함하며 화학 반응을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 전지를 말하며, 이는 일회용으로 사용하는 일차 전지와 충방전이 가능하여 반복적인 사용이 가능한 2차 전지로 구분될 수 있다.
충방전이 가능한 장점에 의해 2차 전지의 사용이 점차적으로 늘고 있는 추세이다. 이와 같은 2차 전지 중에서도 리튬 2차 전지는 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에, 전자 통신 기기의 전원으로 사용되거나 고출력의 하이브리드 자동차 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 2차 전지에 사용되는 전극(electrode)은 전지의 양극과 음극으로 사용되어 전지와 전지 외부를 전기적으로 연결하는데 사용된다.
전극은 전극 탭이 형성된 전극소재를 일정한 간격으로 노칭하고 커팅하는 공정을 통하여 생산된다. 커팅된 전극은 매거진에 낱장으로 적재되어 보관된다. 매거진에 전극을 보관하기 위해서는 커팅된 전극을 흡착하여 매거진으로 운반하는 작업이 필요하다. 이랗게 전극소재가 노칭과 커팅을 거쳐 전극으로 생산되는 과정은 연속적으로 진행된다.
매거진에 낱장으로 적재된 전극은 스태킹 장치로 공급된다. 스태킹 장치는 양전극과 세퍼레이터와 음전극을 교대로 적층한다. 이후, 적층된 양전극과 세퍼레이터와 음전극들은 열압착(라미네이션)된다.
스태킹 장치로 공급되는 전극들은 매거진에 적재된 상태로 공급된다. 따라서, 스태킹 작업 중에 매거진이 비면, 작업자는 전극이 적재된 새로운 매거진을 스태킹 작업에 공급하여야 한다. 따라서, 새로운 매거진을 교체하는 추가적인 공정이 필요한 문제점이 있다. 또한, 새로운 매거진이 교체되는 과정 중에, 스태킹 작업이 중지되어 생산공정이 지연되는 문제점이 있다. 그리고 새로운 매거진을 스태킹 장치에 공급하는 작업자가 별도로 필요로 하는 문제점이 있다.
특히, 스태킹 작업을 위해 매거진에서 전극들을 꺼내는 작업 중에, 전극이 물리적으로 훼손되는 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0089803호(2015.08.05.공개)
본 발명의 목적은, 구성이 간단하고, 스태킹 시간을 줄일 수 있는 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 전극의 손상 없이 스태킹 작업을 수행할 수 있는 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 스태킹 작업을 멈춤없이, 연속적으로 수행할 수 있는 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 자동으로 전극을 공급할 수 있는 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예는, 제1 지점에 위치한 제1 전극과, 세퍼레이터와, 제2 지점에 위치한 제2 전극을 스태킹 지점에서 순차적으로 스태킹 하는 작업을 반복하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치에서, 제1 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴을 풀어 커팅하여 상기 제1 전극을 생성시키는 제1 전극생성부와, 제2 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴을 풀어 커팅하여 상기 제2 전극을 생성시키는 제2 전극생성부와, 상기 제1 전극생성부와 연결되어 상기 제1 전극을 상기 제1 지점에 이송시키는 제1 이송부 및 상기 제2 전극생성부와 연결되어 상기 제1 전극을 상기 제1 지점에 이송시키는 제2 이송부를 포함하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 지점에서, 상기 제1 전극의 제1 전극탭의 방향은 상기 제2 지점에서 상기 제2 전극의 제2 전극탭의 방향과 반대일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 전극의 형상과 상기 제2 전극의 형상은 동일할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 전극생성부는 제1 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴이 장착되는 제1 언와인딩부와, 상기 제1 언와인딩부에서 풀린 상기 전극소재를 커팅하는 제1 커팅부를 포함하고, 상기 제2 전극생성부는 제2 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴이 장착되는 제2 언와인딩부와, 상기 제2 언와인딩부에서 풀린 상기 전극소재를 커팅하는 제2 커팅부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 전극생성부는 상기 제1 커팅부에서 커팅된 상기 제1 전극을 검사하는 제1 비전검사부를 포함하고, 상기 제2 전극생성부는 상기 제2 커팅부에서 커팅된 상기 제2 전극을 검사하는 제2 비전검사부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점과 상기 스태킹 지점은 각각 복수 개이며, 상기 제1 이송부는 복수 개의 상기 제1 지점에 상기 제1 전극을 각각 이송시키고, 상기 제2 이송부는 복수 개의 상기 제2 지점에 상기 제2 전극을 각각 이송시킬 수 있다.
실시예는, 제1 전극과, 세퍼레이터와, 제2 전극을 순차적으로 스태킹하는 암부를 포함하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치로서, 제1 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴이 장착되는 제1 언와인딩부와, 상기 제1 언와인딩부에서 풀린 상기 전극소재를 커팅하여 제1 전극을 생성시키는 제1 커팅부와, 제2 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴이 장착되는 제2 언와인딩부 및 상기 제2 언와인딩부에서 풀린 상기 전극소재를 커팅하여 제2 전극을 생성시키는 제2 커팅부와, 상기 제1 커팅부를 통과한 상기 제1 전극의 이송경로와 상기 제2 커팅부를 통과한 제2 전극의 이송경로는 상기 암부의 회전반경 내에 도달하도록 배치되는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 커팅부에서 커팅된 상기 제1 전극을 검사하는 제1 비전검사부와, 포함하고, 상기 제2 커팅부에서 커팅된 상기 제2 전극을 검사하는 제2 비전검사부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 암부는 복수 개이며, 상기 제1 전극의 이송경로는 분기되어 복수 개의 상기 암부의 회전반경 내에 각각 도달하도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 전극의 이송경로는 분기되어 복수 개의 상기 암부의 회전반경 내에 각각 도달하도록 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 장치의 구성이 간소한 유리한 효과를 제공한다
실시예에 따르면, 스태킹 시간을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 전극의 손상 없이 스태킹 작업을 수행할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 스태킹 작업을 멈춤없이, 연속적으로 수행할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 자동으로 전극을 공급할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 실시예에 따른 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치를 도시한 도면,
도 2는 제1 전극을 도시한 도면,
도 3은 제2 전극을 도시한 도면,
도 4는 정렬부를 도시한 도면,
도 5는 제1 전극이 스태킹 지점에서 스태킹 되는 과정을 도시한 도면,
도 6은 세퍼레이터가 제1 전극 위에 스태킹되는 과정을 도시한 도면,
도 7은 제2 전극이 세퍼레이터 위에 스태킹되는 과정을 도시한 도면,
도 8은 세퍼레이터가 제2 전극 위에 스태킹되는 과정을 도시한 도면,
도 9는 복수의 이송경로가 마련된 따른 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치를 도시한 도면이다.
도 10은 하나의 스태킹 지점에 대응하는 2개의 암부가 포함된 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.　
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
2차 전지용 전극 생산시스템은 2차 전지에 사용되는 전극(electrode)을 자동으로 연속 생산하기 위한 장치이다.
2차 전지용 전극 생산시스템은 입측의 언 와인딩부로부터 가로로 길게 이어지는 띠형의 금속판으로 형성되는 전극소재가 공급된다. 전극소재는 가로로 길게 이어지는 띠형의 금속판은 음극전지를 생산하는 경우 구리로 형성될 수 있고, 양극전지를 생산하는 경우 알루미늄으로 형성될 수 있다.
공급된 전극소재에 노칭을 통해 전극탭을 형성하여 전극을 생산한다. 이후, 전극탭이 형성된 전극소재를 릴에 감겨 스태킹 장치에 공급된다.
실시예에 따른 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치는 전극탭이 형성되고, 커팅된 전극을 제1 전극, 세퍼레이터(separator), 제2 전극 순으로 순차적으로 적층을 반복하는 작업을 수행한다
도 1은 실시예에 따른 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치는, 제1 이송부(100)와, 제2 이송부(200)와, 제3 이송부(300)와, 암부(400)와, 제1 전극공급부(500)와 제2 전극공급부(600)와, 정렬부(도 4의 700)를 포함할 수 있다.
제1 이송부(100)는 제1 전극(S1)을 제1 방향(y축)을 따라 제1 지점(10)로 이송시킨다.
제2 이송부(200)는 제2 전극(S2)을 제2 방향(y축)을 따라 제2 지점(20)로 이송시킨다.
제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)는 간격을 두고 나란히 배치될 수 있다. 제1 방향(y축)과 제2 방향(y축)은 평행일 수 있다.
제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)는 각각의 이송경로가 암부(400)의 회전 반경 내에 도달하도록 배치될 수 있다.
제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)는 벨트 컨베이어를 포함할 수 있다.
제1 지점(10)는 스태킹을 위해 암부(400)가 제1 전극(S1)을 흡착하는 위치이다. 그리고, 제2 지점(20)는 스태킹을 위해 암부(400)가 제2 전극(S2)을 흡착하는 위치이다.
제3 이송부(300)는 스태킹 지점(30)에 세퍼레이터(P)를 공급한다. 세퍼레이터(P)는 스태킹 과정에서, 제1 전극(S1)과 제2 전극(S2) 사이에 배치되어, 제1 전극(S1)과 제2 전극(S2)을 전기적으로 분리한다. 제1 전극(S1)과 제2 전극(S2)은 극성이 상이할 수 있다.
제3 이송부(300)는 제3 방향(x축)을 따라 세퍼레이터(P)를 이송시킬 수 있다. 제3 방향(x축)은, 제1 방향(y축) 및 제2 방향(y축)과 수직일 수 있다. 제3 이송부(300)는 세퍼레이터(P)를 흡착하여 왕복 직선 이동하는 구성과, 스태킹 지점(30)에서 세퍼레이터(P)를 스태킹하는 구성을 모두 포함할 수 있다.
제3 이송부(300)는 직선 이동 경로가 암부(400)의 회전 반경 내에 도달하도록 배치될 수 있다.
암부(400)는 제1 지점(10)에 위치한 제1 전극(S1)을 흡착하여 스태킹 지점(30)에 옮기는 역할을 한다. 또는 암부(400)는 제2 지점(20)에 위치한 제2 전극(S2)을 흡착하여 스태킹 지점(30)에 옮기는 역할을 한다. 암부(400)는 축을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 지점(10)와 제2 지점(20)와 스태킹 지점(30)는 암부(400)의 회전 궤도 상에 배치될 수 있다.
이러한 스태킹 장치 이외에, 제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)와 제3 이송부(300)와 암부(400)와, 제1 전극공급부(500)와, 제2 전극공급부(600)와, 정렬부(700)를 하나의 세트로 하는 별도의 스태킹 장치가, 기준선(L)을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다. 기준선(L)은 제3 방향(x축)과 평행하게 배치될 수 있다.
제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)는, 릴에 감긴 전극소재를 커팅하여 제1 지점(10) 또는 제2 지점(20)에 공급한다.
제1 전극공급부(500)는 제1 언와인딩부(510)와 제1 커팅부(520)와 제1 비전검사부(530)를 포함할 수 있다. 제1 언와인딩부(510)에는 노칭되어 제1 전극탭(도 2의 Sb1)이 형성된 전극소재가 감긴 릴이 장착된다. 제1 언와인딩부(510)는 릴에서 전극소재를 풀어 제1 커팅부(520)에 공급한다. 제1 커팅부(520)는 전극소재를 커팅하여 제1 전극(S1)을 생성시킨다. 제1 비전검사부(530)는 제1 커팅부(520)의 후방에서 생산된 제1 전극(S1)의 외관을 촬영하는 비젼검사를 수행하여 품질이 우수한 제품을 선별할 수 있다. 제1 비전검사부(530)에서 선별된 제1 전극(S1)은 제1 이송부(100)에 의해 제1 지점(10)으로 이송된다.
제2 전극공급부(600)는 제2 언와인딩부(610)와 제2 커팅부(620)와 제2 비전검사부(530)를 포함할 수 있다. 제2 언와인딩부(610)에는 노칭되어 제2 전극탭(도 3의 Sb2)이 형성된 전극소재가 감긴 릴이 장착된다. 제2 언와인딩부(610)는 릴에서 전극소재를 풀어 제2 커팅부(620)에 공급한다. 제2 커팅부(620)는 전극소재를 커팅하여 제2 전극(S2)을 생성시킨다. 제2 비전검사부(630)는 제2 커팅부(620)의 후방에서 생산된 제2 전극(S2)의 외관을 촬영하는 비젼검사를 수행하여 품질이 우수한 제품을 선별할 수 있다. 제2 비전검사부(630)에서 선별된 제2 전극(S2)은 제2 이송부(200)에 의해 제2 지점(20)으로 이송된다.
도 2는 제1 전극(S1)을 도시한 도면이고, 도 3은 제2 전극(S2)을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 커팅부(520)에서 제1 전극(S1)은 하나의 전극탭(Sb1)을 포함하는 낱장으로 커팅될 수 있다.
제2 커팅부(620)에서 제2 전극(S2)도 하나의 전극탭(Sb2)을 포함하는 낱장으로 커팅될 수 있다.
제1 지점(10)에서, 제1 전극(S1)의 제1 전극탭(Sb1)의 방향은 제2 지점(20)에서 제2 전극(S2)의 제2 전극탭(Sb2)의 방향과 반대일 수 있다. 이는 스태킹 지점(30)에서 제1 전극(S1)과 제2 전극(S2)을 정렬시키기 위함이다.
도 4는 정렬부를 도시한 도면이다.
정렬부(700)는 제1 지점(10) 또는 제2 지점(20)에 배치되어, 암부(400)의 흡착과 스태킹 지점(30)에서 정렬이 용이하도록, 제1 전극(S1)의 위치 또는 제2 지점(S2)의 위치를 정렬한다. 정렬부(700)는 제1 전극(S1)의 에지 또는 제2 지점(S2)와 접촉가능한 가이드 등을 포함할 수 있다.
도 5는 제1 전극(S1)이 스태킹 지점(30)에서 스태킹 되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 암부(400)는 제1 지점(10)에서, 제1 전극공급부(500)에서 공급된 제1 전극(S1)을 흡착할 수 있다. 이후, 암부(400)는 회전하여 흡착된 제1 전극(S1)을 스태킹 지점(30)로 이송시키고, 이송된 제1 전극(S1)을 스태킹한다. 예를 들어, 암부(400)는 제1 지점(10)에서 시계방향으로 90°회전하여 스태킹 지점(30)에 도달할 수 있다. 제1 전극공급부(500)는 제1 지점(10)에 제1 전극(S1)을 연속적으로 공급할 수 있다. 제1 지점(10)에 공급된 제1 전극(S1)은 정렬부(700)에 의해 정렬된다.
도 6은 세퍼레이터(P)가 제1 전극(S1) 위에 스태킹되는 과정을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 암부(400)는 스태킹 지점(30)에서 제1 전극(S1)을 스태킹 한 후, 회전하여 제2 지점(20)에 도달한다. 예를 들어, 암부(400)는 스태킹 지점(30)에서 시계방향으로 90°회전하여 제2 지점(20)에 도달할 수 있다. 제2 지점(20)에 도달한 암부(400)는 제2 지점(20)에서, 제2 전극공급부(600)로부터 공급된 제2 전극(S2)을 흡착할 수 있다.
암부(400)가 스태킹 지점(30)에서 제2 지점(20)로 이동하는 동안, 제3 이송부(300)는 세퍼레이터(P)를 스태킹 지점(30)에 공급하고, 세퍼레이터(P)를 제1 전극(S1) 위에 스태킹할 수 있다.
도 7은 제2 전극(S2)이 세퍼레이터(P) 위에 스태킹되는 과정을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 암부(400)는 회전하여 흡착된 제2 전극(S2)을 스태킹 지점(30)으로 이송시키고, 이송된 제2 전극(S2)을 세퍼레이터(P) 위에 스태킹한다. 예를 들어, 암부(400)는 제2 지점(20)에서 시계반대방향으로 90°회전하여 스태킹 지점(30)에 도달할 수 있다. 제2 전극공급부(600)는 제2 지점(20)에 제2 전극(S2)을 연속적으로 공급할 수 있다. 제2 지점(20)에 공급된 제2 전극(S2)은 정렬부(700)에 의해 정렬된다.
도 8은 세퍼레이터(P)가 제2 전극(S2) 위에 스태킹되는 과정을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 암부(400)는 스태킹 지점(30)에서 제2 전극(S2)을 스태킹 한 후, 회전하여 다시 제1 지점(10)에 도달한다. 예를 들어, 암부(400)는 스태킹 지점(30)에서 시계반대방향으로 90°회전하여 제1 지점(10)에 도달할 수 있다. 제1 지점(10)에 도달한 암부(400)는 제1 지점(10)에서, 정렬된 제1 전극(S1)을 다시 흡착할 수 있다.
암부(400)가 스태킹 지점(30)에서 제1 지점(10)로 이동하는 동안, 제3 이송부(300)는 세퍼레이터(P)를 스태킹 지점(30)에 다시 공급하고, 세퍼레이터(P)를 제2 전극(S2) 위에 스태킹할 수 있다.
이러한 과정을 통해, 제1 전극(S1)과, 세퍼레이터(P)와, 제2 전극(S2)이 순차적으로 스태킹되는 과정이 반복될 수 있다. 스태킹 작업 중에, 매거진의 교체 과정이 없고, 제1 지점(10) 또는 제2 지점(20)에 제1 전극(S1)과 제2 전극(S2)이 지속적으로 공급되기 때문에, 스태킹 작업이 멈춤없이 수행될 수 있는 이점이 있다.
암부(400)의 작동 시간을 고려하여, 제1 전극공급부(500)와 제2 전극공급부(600)의 속도와, 제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)의 속도는 조절될 수 있다.
또한. 제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)를 통해 제1 전극(S1)과 제2 전극(S2)이 자동으로 암부(400)에 공급되기 때문에, 전극을 공급하기 위한 별도의 인력이 필요하지 않은 이점이 있다.
그리고 스태킹 작업 중에, 매거진을 사용하지 않기 때문에, 제1 전극(S1)을 스태킹 위치(30)로 이송시키는 과정 또는 제2 전극(S2)을 스태킹 위치(30)로 이송시키는 과정 중에 제1 전극(S1) 또는 제2 전극(S2)이 물리적으로 손상되는 위험을 원천적으로 제거된 이점이 있다.
도 9는 복수의 이송경로가 마련된 따른 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 복수의 암부(400)가 마련되고, 각각의 암부(400)의 회전 궤도 상에 제1 지점(10)와 제2 지점(20)와 스태킹 지점(30)가 배치될 수 있다. 다만, 제1 전극공급부(500)는 하나만 배치되며, 복수의 암부(400)에 대응하여 복수의 제1 이송부(100)가 배치될 수 있다. 또한, 제2 전극공급부(600)도 하나만 배치되며, 복수의 암부(400)에 대응하여 복수의 제2 이송부(200)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 이송부(100)는 제1-1 이송부(100A)와 제1-2 이송부(100B)를 포함할 수 있다. 제1-1 이송부(100A)와 제1-2 이송부(100B)는 제1 전극공급부(500)에 연결된다. 제1-1 이송부(100A)는 제1 지점(10)에 도달하도록 배치되며, 제1-2 이송부(100B)는 또 다른 제1 지점(10)에 도달하도록 배치될 수 있다.
제2 이송부(200)는 제2-1 이송부(200A)와 제2-2 이송부(200B)를 포함할 수 있다. 제2-1 이송부(200A)와 제2-2 이송부(200B)는 제2 전극공급부(600)에 연결된다. 제2-1 이송부(200A)는 제2 지점(20)에 도달하도록 배치되며, 제2-2 이송부(200B)는 또 다른 제2 지점(20)에 도달하도록 배치될 수 있다. 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치는, 제1 이송부(100)와 제2 이송부(200)를 공유함으로써, 전극공급부의 개수를 줄일 수 있기 때문에, 설비 설치 비용 및 설치 공간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 10은 하나의 스태킹 지점에 대응하는 2개의 암부가 포함된 2차 전지용 전극 생산시스템의 스태킹 장치를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 스태킹 지점(30)에 대응하여 2개의 암부(400A, 400B)가 배치될 수 있다. 제1 암부(400A)는 제1 지점(10)에 위치한 제1 전극(S1)을 흡착하여 스태킹 지점(30)에 옮기는 역할을 한다. 또한, 제2 암부(400B)는 제1 지점(10)에 위치한 제2 전극(S2)를 흡착하여 스태킹 지점(30)에 옮기는 역할을 한다.
제1 암부(400A)와 제2 암부(400B)는 회전 전 대기상태에서, 대칭을 이루도록 배치될 수 있다. 제1 암부(400A)와 제2 암부(400B)는 일정 시간차를 두어 교체로 회전될 수 있다. 제1 암부(400A)의 회전방향과 제2 암부(400B)의 회전방향은 반대일 수 있다.
스태킹 지점(30)에서는 제1 전극(S1)과 제2 전극(S2)은 각각 스태킹 지점(30)에 배치된 플레이트에 의해 이송되어 정렬된 후 교대로 적층될 수 있다. 또한, 제3 이송부(300)는 스태킹 지점(30)에 세퍼레이터(P)를 공급할 수 있다.
이상, 본 발명의 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치에 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 정해져서는 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.
100: 제1 이송부
200: 제2 이송부
300: 제3 이송부
400: 암부
500: 제1 전극공급부
600: 제2 전극공급부
700: 정렬부

Claims (10)

  1. 제1 지점에 위치한 제1 전극과, 세퍼레이터와, 제2 지점에 위치한 제2 전극을 스태킹 지점에서 순차적으로 스태킹 하는 작업을 반복하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치에서,
    제1 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴을 풀어 커팅하여 상기 제1 전극을 생성시키는 제1 전극공급부;
    제2 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴을 풀어 커팅하여 상기 제2 전극을 생성시키는 제2 전극공급부;
    상기 제1 전극공급부와 연결되어 상기 제1 전극을 제1 방향을 따라 상기 제1 지점에 이송시키는 제1 이송부 및
    상기 제2 전극공급부와 연결되어 상기 제2 전극을 제2 방향을 따라 상기 제2 지점에 이송시키는 제2 이송부;
    세퍼레이터를 제3 방향을 따라 스태킹 지점에 이송시키는 제3 이송부; 및
    축을 중심으로 회전하며, 상기 제1 지점에 위치한 상기 제1 전극 및 상기 제2 지점에 위치한 상기 제2 전극을 각각 흡착하여 상기 스태킹 지점으로 옮기는 암부를 포함하고,
    상기 제3 이송부는,
    상기 암부가 상기 스태킹 지점에서 상기 제2 지점으로 이동하는 동안, 상기 세퍼레이터를 상기 스태킹 지점에 공급하여 상기 제1 전극 위에 스태킹하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지점에서, 상기 제1 전극의 제1 전극탭의 방향은 상기 제2 지점에서 상기 제2 전극의 제2 전극탭의 방향과 반대인 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극의 형상과 상기 제2 전극의 형상은 동일한 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극공급부는 제1 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴이 장착되는 제1 언와인딩부와, 상기 제1 언와인딩부에서 풀린 상기 전극소재를 커팅하는 제1 커팅부를 포함하고,
    상기 제2 전극공급부는 제2 전극탭을 포함하는 전극소재가 감긴 릴이 장착되는 제2 언와인딩부와, 상기 제2 언와인딩부에서 풀린 상기 전극소재를 커팅하는 제2 커팅부를 포함하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 전극공급부는 상기 제1 커팅부에서 커팅된 상기 제1 전극을 검사하는 제1 비전검사부를 포함하고,
    상기 제2 전극공급부는 상기 제2 커팅부에서 커팅된 상기 제2 전극을 검사하는 제2 비전검사부를 포함하는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지점과 상기 제2 지점과 상기 스태킹 지점은 각각 복수 개이며,
    상기 제1 이송부는 복수 개의 상기 제1 지점에 상기 제1 전극을 각각 이송시키고,
    상기 제2 이송부는 복수 개의 상기 제2 지점에 상기 제2 전극을 각각 이송시키는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 암부는 복수 개이며,
    상기 제1 전극의 이송경로는 분기되어 복수 개의 상기 암부의 회전반경 내에 각각 도달하도록 배치되는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극의 이송경로는 분기되어 복수 개의 상기 암부의 회전반경 내에 각각 도달하도록 배치되는 2차 전지 생산 시스템의 스태킹 장치.
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