KR102327492B1 - apparatus for manufacturing electrode assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스테이지 상에 전극과 분리막층을 교대로 적층하여 이차전지용 전극조립체를 제조하기 위한 전극조립체 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly manufacturing apparatus for manufacturing an electrode assembly for a secondary battery by alternately stacking electrodes and separator layers on a stage.
일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이다. 이차전지의 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.In general, a secondary battery is a battery that can be used repeatedly through a charging process in the reverse direction to a discharge that converts chemical energy into electrical energy. Examples of secondary batteries include nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium-metal batteries, lithium-ion (Ni-Ion) batteries, and lithium-ion polymer batteries (Li-Ion). Polymer Battery, hereinafter referred to as "LIPB") and the like.
이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압 차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극 물질은 전자와 리튬 이온을 받아들여 원래의 금속 산화물로 복귀하게 된다. 즉, 이차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.A secondary battery consists of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, and stores and generates electricity by using the voltage difference between different positive and negative materials. Here, discharging is the movement of electrons from the high-voltage cathode to the low-voltage anode (electricity is generated as much as the voltage difference between the anodes), and charging is the movement of electrons from the anode to the cathode again. At this time, the anode material receives electrons and lithium ions It returns to the original metal oxide. That is, when the secondary battery is charged, a charging current flows as metal atoms move from the positive electrode to the negative electrode through the separator. Conversely, when the secondary battery is discharged, the metal atoms move from the negative electrode to the positive electrode and a discharge current flows.
이러한 이차전지는 IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용됨으로써 각광받는 에너지원으로 주목받고 있다. 이러한 이차전지에 대하여, IT제품 분야에서는 이차전지의 장시간 연속사용과, 소형화 및 경량화 등이 요구되고 있으며, 자동차 분야에서는 고출력, 내구성 및 폭발위험을 해소하기 위한 안정성 등이 요구되고 있다. 에너지 저장분야는 풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장하는 것으로, 고정형으로 사용됨에 따라 보다 완화된 조건의 이차전지를 적용할 수 있다.Such secondary batteries are attracting attention as an energy source in the spotlight as they are widely used in IT products, automobile fields, and energy storage fields. In the field of IT products, continuous use of secondary batteries, miniaturization and weight reduction, etc. are required in the field of IT products, and high output, durability, and stability to solve the risk of explosion are required in the field of automobiles. The energy storage field stores surplus power produced by wind power, solar power generation, etc., and as it is used as a stationary type, secondary batteries with more relaxed conditions can be applied.
특히, 리튬 이차전지는 1970년대 초부터 연구개발이 진행되었고, 1990년 리튬 금속 대신 탄소를 음극으로 이용한 리튬 이온전지가 개발되면서 실용화되었다. 리튬 이차전지는 500회 이상의 사이클 수명과 1 내지 2시간의 짧은 충전 시간을 특징으로 하여 이차전지 중 가장 판매 신장률이 높고 니켈-수소 전지에 비해서 30 내지 40%정도 가벼워 경량화가 가능하다. 또한, 리튬 이차전지는 현존하는 이차전지 중 단위전지 전압(30 내지 37V)이 가장 높고 에너지 밀도가 우수하여, 이동 기기에 최적화된 특성을 가질 수 있다.In particular, research and development of lithium secondary batteries began in the early 1970s, and in 1990, lithium ion batteries using carbon as an anode instead of lithium metal were developed and put to practical use. Lithium secondary batteries are characterized by a cycle life of more than 500 cycles and a short charging time of 1 to 2 hours, and thus have the highest sales elongation among secondary batteries and are light by 30 to 40% compared to nickel-metal hydride batteries. In addition, the lithium secondary battery has the highest unit cell voltage (30 to 37V) and excellent energy density among existing secondary batteries, and thus may have characteristics optimized for mobile devices.
이러한 리튬 이차전지는 일반적으로 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머전지라 한다.These lithium secondary batteries are generally classified into liquid electrolyte batteries and polymer electrolyte batteries according to the type of electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery.
또한, 리튬 이차전지의 외장재는 여러가지 종류로 형성될 수 있고, 대표적인 외장재의 종류는 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치(Pouch) 등이 있다.In addition, the exterior material of the lithium secondary battery may be formed in various types, and representative types of the exterior material include a cylindrical type, a prismatic type, and a pouch.
상기 리튬 이차전지의 외장재 내부에는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막(세퍼레이터, Separator)로 구성된 전극 조립체가 구비된다. 전극 조립체는 그것의 구조에 따라 크게 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형) 등으로 구분된다.An electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator (separator) interposed between the positive electrode and the negative electrode is provided inside the exterior material of the lithium secondary battery. The electrode assembly is largely classified into a jelly-roll type (winding type), a stack type (laminated type), and the like according to its structure.
한편, 스택형 전극 조립체과 관련하여, 연속적으로 공급되는 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩시킴과 함께, 분리막 원단이 지그재그형으로 폴딩되어 형성된 분리막층들 사이에 양극과 음극이 교번적으로 개재되도록 전극을 분리막 원단에 적층하여 스택형 전극 조립체를 제조하는 Z 폴딩형 방식이 개발되어 사용되고 있다.On the other hand, in relation to the stack-type electrode assembly, the separator fabric that is continuously supplied is folded in a zigzag shape, and the anode and the cathode are alternately interposed between the separator layers formed by folding the separator fabric in a zigzag shape. A Z-folding method for manufacturing a stacked electrode assembly by laminating it on a fabric has been developed and used.
종래의 Z 폴딩형 방식은, 분리막 원단이 적층 스테이지를 추종하여 이동할 수 있도록 분리막 원단을 적층 스테이지에 고정한 후, 리니어 스크류, 리니어 모터, 기타 리니어 이송 장치를 이용해 적층 스테이지를 직선 경로를 따라 직선 왕복 이송하여, 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩한다.In the conventional Z-folding method, the separator fabric is fixed to the lamination stage so that the separator fabric can follow the lamination stage and move, and then linearly reciprocate the lamination stage along a straight path using a linear screw, a linear motor, or other linear transfer device. Thus, the membrane fabric is folded in a zigzag shape.
또한, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 적층 스테이지의 이송 방향이 전환되는 상기 직선 경로의 양측 전환점들 각각에 분리막 원단에 양극 또는 음극을 적층하는 전극 적층기를 배치하여, 적층 스테이지를 따라 상기 전환점들 중 어느 하나에 도달하여 정지된 상태인 분리막 원단의 일영역에 전극 적층기를 이용해 전극을 적층한다.In addition, the conventional Z-folding type method arranges an electrode laminator for laminating a positive electrode or a negative electrode on the distal end of a separator at each of the switching points on both sides of the straight path at which the transport direction of the lamination stage is switched, and one of the switching points along the lamination stage. An electrode is laminated using an electrode laminator on one area of the membrane fabric that is in a stopped state after reaching any one.
이러한 종래의 Z 폴딩형 방식은, 리니어 이송 장치의 공차로 인해 적층 스테이지를 상기 전환점들에 정확히 배치하기 어렵다고 적층 스테이지의 이송시간이 길다는 문제점과, 적층 스테이지의 이송 방향으로 작용하는 관성으로 인해 전극 조립체가 정위치에서 이탈되거나 틀어지는 경우가 빈번하다는 문제점과, 적층 스테이지를 따라 상기 전환들에 도달된 전극 조립체와 전극 적층기에 파지된 전극이 충돌하지 않도록 전극 적층기를 상기 전환들로부터 멀게 이격시켜 배치해야 됨으로 인해 전극을 분리막 원단에 적층하는데 긴 공정 시간이 필요하다는 문제점이 있다.In this conventional Z-folding type, it is difficult to accurately place the stacking stage at the switching points due to the tolerance of the linear transfer device, so the transfer time of the stacking stage is long, and the electrode due to the inertia acting in the transfer direction of the stacking stage. The electrode stacker must be placed far away from the transitions so that the assembly is frequently out of position or misaligned, and the electrode assembly that has reached the transitions along the lamination stage and the electrode held in the electrode stacker do not collide. Therefore, there is a problem that a long process time is required to laminate the electrode to the membrane fabric.
또한, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 댄싱 롤러를 이용해 분리막 원단에 일정한 장력을 인가한 상태에서 분리막 원단으로 지그재그형으로 폴딩한다. 그런데, 전술한 바와 같이, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 분리막 원단이 적층 스테이지를 따라 직선 경로를 따라 직선 왕복 이동되는 바, 적층 스테이지의 위치에 따라 댄싱 롤러와 적층 스테이지 사이의 거리가 가변된다. 즉, 적층 스테이지가 상기 전환점들에 배치된 때에는 적층 스테이지와 댄싱 롤러 사이의 거리가 최대가 되고, 적층 스테이지가 상기 전환점들 사이의 중간 지점에 배치된 때에는 적층 스테이와 댄싱 롤러 사이의 거리가 최소가 된다.In addition, in the conventional Z-folding type, the membrane is folded in a zigzag shape with the membrane fabric in a state where a certain tension is applied to the membrane fabric using a dancing roller. However, as described above, in the conventional Z-folding type, the separation membrane fabric is linearly reciprocated along a straight path along the lamination stage, and the distance between the dancing roller and the lamination stage varies according to the position of the lamination stage. That is, when the lamination stage is arranged at the turning points, the distance between the lamination stage and the dancing roller is the maximum, and when the lamination stage is arranged at the intermediate point between the turning points, the distance between the lamination stay and the dancing roller is the minimum do.
이러한 종래의 Z 폴딩형 방식에 의하면, 상기 분리막 원단에 인가되는 장력을 일정하기 위해서는, 적층 스테이지가 상기 전환점들 중 어느 하나에서 상기 중간점을 향해 이동할 때 상기 댄싱 롤러를 구동하여 상기 댄싱 롤러를 통과한 분리막 원단의 일부를 다시 댄싱 롤러 쪽으로 회수하여야 된다. 이로 인해, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 분리막 원단이 정방향(공급 방향) 및 역방향(회수 방향)으로 교번적으로 이동되는 과정에서 분리막 원단에 맥동이 발생함으로써, 분리막 원단에 손상이 발생하고, 분리막 원단에 인가되는 장력을 균일하게 유지하게 어렵다는 문제점이 있다.According to this conventional Z-folding type, in order to constant the tension applied to the membrane fabric, when the lamination stage moves from any one of the turning points toward the midpoint, the dancing roller is driven to pass through the dancing roller. A part of one membrane fabric must be recovered toward the dancing roller again. For this reason, in the conventional Z-folding type, a pulsation occurs in the separator fabric in the process in which the separator fabric is alternately moved in the forward direction (supply direction) and the reverse direction (recovery direction), thereby causing damage to the separator fabric, and the separator There is a problem in that it is difficult to uniformly maintain the tension applied to the fabric.
덧붙이자면, 이 경우 구성 추가로 인한 제조/관리 비용의 증가가 발생하고 이러한 경우에도 분리막 원단이 분리막 적층을 위한 적층 스테이지 측으로만 이송되지 못하고 텐션 유지를 위해 주기적으로 분리막 공급부 측으로 역 이동할 수 밖에 없는바, 역 이동시 분리막이 부분적으로 찢어지거나 스크래치가 발생하는 문제가 생겼다.Incidentally, in this case, an increase in manufacturing/management cost occurs due to the additional configuration, and even in this case, the separator fabric cannot be transferred only to the lamination stage for stacking the separator, and there is no choice but to move back to the separator supply unit periodically to maintain tension. , there was a problem that the separator was partially torn or scratched during reverse movement.
부연하자면, 분리막 공급부의 안내롤러와 접촉하면서 인출된 분리막 원단 부분이 역 이동하여 다시 안내롤러와 재접촉하면서 마찰접촉에 의해 분리막 원단이 쉽게 찢어지거나 스크래치가 발생하여 결국 이차전지 전극조립체의 불량, 품질 저하를 가져오는 심각한 문제가 발생하였다.In other words, the part of the separator fabric drawn out while in contact with the guide roller of the separator supply unit moves in reverse, and the separator fabric is easily torn or scratched due to frictional contact while re-contacting the guide roller again. There was a serious problem that resulted in degradation.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 미리 설정된 전극의 적층 위치에 적층 스테이지를 정확하게 배치할 수 있고 적층 스테이지의 이송 시간을 줄일 수 있도록 구조를 개선한 전극조립체 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-described problems in the prior art, and provides an electrode assembly manufacturing apparatus having an improved structure so that a lamination stage can be precisely disposed at a preset electrode lamination position and a transport time of the lamination stage can be reduced. aim to do
또한, 본 발명은 적층 스테이지의 이송 과정에서 전극조립체가 정위치에서 이탈되거나 틀어지지 않도록 구조를 개선한 전극조립체 제조장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an electrode assembly manufacturing apparatus in which the structure is improved so that the electrode assembly is not separated from or distorted from its original position during the transfer process of the lamination stage.
또한, 본 발명은 분리막 원단에 맥동이 발생하지 않도록 분리막 원단이 미리 정해진 공급 방향으로만 적층 스테이지를 향해 공급되는 상태에서 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩할 수 있도록 구조를 개선한 전극조립체 제조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention provides an electrode assembly manufacturing apparatus with an improved structure so that the separator fabric can be folded in a zigzag shape in a state in which the separator fabric is supplied toward the lamination stage only in a predetermined supply direction so that pulsation does not occur in the separator fabric. to serve another purpose.
또한, 본 발명은 분리막 원단이 균일한 장력이 인가되면서 적층 스테이지 측으로 인출되도록 할 수 있고, 적층 스테이지 상에 전극과 분리막을 교대로 적층하여 이차전지용 전극조립체를 제조하도록 분리막 공급부로부터 분리막을 인출시키는 과정에 분리막이 적층 스테이지 측을 향하는 일방향으로만 이송되도록 하고 분리막의 장력 유지를 위해 분리막이 분리막 공급부를 향하는 역방향으로 이송하는 것을 방지하도록 구조가 개선된 전극조립체 제조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, in the present invention, the separator fabric can be drawn out toward the lamination stage while uniform tension is applied, and the separator is drawn out from the separator supply unit to manufacture an electrode assembly for a secondary battery by alternately stacking electrodes and separators on the lamination stage It is another object of the present invention to provide an electrode assembly manufacturing apparatus having an improved structure so that the separator is transferred in only one direction toward the lamination stage and to prevent the separator from being transferred in the reverse direction toward the separator supply unit to maintain the tension of the separator. .
본 발명의 일 측면에 따르면, 분리막 원단을 공급하는 분리막 공급 유닛; 제1 전극이 적층되는 제1 적층 영역과 제2 전극이 적층되는 제2 적층 영역 사이에서 왕복 이동하게 마련되고 상기 분리막 공급 유닛으로부터 공급된 분리막 원단의 미리 정해진 베이스부가 고정되는 적층 스테이지를 구비하는 스테이지 유닛; 상기 분리막 원단이 상기 적층 스테이지를 추종하면서 이동하도록 상기 스테이지 유닛을 상기 제1 적층 영역과 제2 적층 영역 사이의 원호 궤적을 따라 왕복 이동시켜 상기 분리막 공급 유닛으로부터 상기 분리막 원단을 인출하는 스윙 유닛; 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적을 따라 스윙될 때 상기 분리막 원단의 미리 정해진 폴딩 기준점이 걸림되게 배치되며, 상기 베이스부 상측에 다단으로 적층되는 분리부를 단계적으로 형성하는 폴딩 지그를 갖는 폴딩 유닛; 및 상기 적층 스테이지가 상기 제1 적층 영역과 제2 적층 영역에 도달되면, 상기 분리부가 단계적으로 형성됨에 따라 상기 적층 스테이지 상에 층상 구조를 이루도록 형성된 분리막 폴딩체의 최상층에 상기 제1 전극 및 제2 전극을 적층하는 적층 유닛을 포함하는 전극조립체 제조장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a separation membrane supply unit for supplying a separation membrane fabric; A stage comprising a lamination stage provided to reciprocate between a first lamination region in which the first electrode is stacked and a second lamination region in which a second electrode is stacked, and to which a predetermined base of the separator fabric supplied from the separator supply unit is fixed. unit; a swing unit for withdrawing the separator fabric from the separator supply unit by reciprocating the stage unit along an arc trajectory between the first stacking region and the second stacking region so that the separator fabric moves while tracking the stacking stage; A folding unit having a folding jig disposed to be caught by a predetermined folding reference point of the separation membrane distal end when the lamination stage swings along the arc trajectory, and forming a separation unit stacked in multiple stages on the upper side of the base unit step by step; and when the lamination stage reaches the first lamination region and the second lamination region, the first electrode and the second electrode are formed on the uppermost layer of the separator folding body formed to form a layered structure on the lamination stage as the separation portion is formed step by step. An electrode assembly manufacturing apparatus including a lamination unit for laminating electrodes is provided.
상기 적층 유닛은, 상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 일단에 해당하는 제1 적층 영역에 배치하는 제1 스윙이 완료되면, 상기 제1 전극을 상기 분리막 폴딩체의 최상층에 적층하는 제1 전극 적층용 이재기; 및 상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 타단에 해당하는 제2 적층 영역에 배치하는 제2 스윙이 완료되면, 상기 제2 전극을 상기 분리막 폴딩체의 최상층에 적층하는 제2 전극 적층용 이재기를 포함할 수 있다.The lamination unit is for laminating a first electrode for laminating the first electrode on the uppermost layer of the separator folding body when the first swing of arranging the lamination stage in the first lamination area corresponding to one end of the arc trajectory is completed Lee, Jae-Gi; and a transfer device for stacking a second electrode for stacking the second electrode on the uppermost layer of the separator folding body when the second swing of arranging the stacking stage in the second stacking area corresponding to the other end of the arc trajectory is completed. can
상기 제1 전극 적층용 이재기는, 상기 제1 스윙이 완료된 상태에서 상기 제1 전극 적층용 이재기가 미리 파지하고 있는 제1 전극이 상기 최상층과 대면하도록, 상기 제1 스윙이 완료되기 전에 상기 제1 적층 영역에서 미리 대기하며, 상기 제2 전극 적층용 이재기는, 상기 제2 스윙이 완료된 상태에서 상기 제2 전극 적층용 이재기가 미리 파지하고 있는 제2 전극이 상기 최상층과 대면하도록, 상기 제2 스윙이 실시 완료되기 전에 상기 제2 적층 영역에서 미리 대기할 수 있다.The transfer device for stacking the first electrode may include, before the first swing is completed, such that the first electrode previously gripped by the transfer machine for stacking the first electrode faces the uppermost layer in a state where the first swing is completed. Waiting in advance in the stacking area, the second transfer transfer device for stacking the second electrode, in a state where the second swing is completed, the second electrode held in advance by the transfer machine for stacking the second electrode faces the uppermost layer, the second swing Before this implementation is completed, the second stacking area may wait in advance.
상기 제1 전극 적층용 이재기는, 상기 제1 스윙이 완료되면 미리 파지하고 있는 상기 제1 전극이 상기 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록, 상기 제1 스윙이 완료되기 전에 상기 제1 적층 영역에서 미리 대기하고, 상기 제2 전극 적층용 이재기는, 상기 제2 스윙이 완료되면 미리 파지하고 있는 상기 제2 전극이 상기 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록, 상기 제2 스윙이 실시 완료되기 전에 상기 제2 적층 영역에서 미리 대기할 수 있다.The transfer device for stacking the first electrode, when the first swing is completed, in the first stacking area before the first swing is completed, so that the first electrode held in advance is spaced apart from the uppermost layer by a predetermined clearance distance from the uppermost layer. Waiting in advance, and the transfer device for stacking the second electrode, when the second swing is completed, the second electrode held in advance is spaced apart from the uppermost layer by a predetermined clearance interval before the second swing is completed. In the second stacking area, it may be waiting in advance.
상기 폴딩 유닛은, 상기 스윙 유닛의 구동에 의해 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적을 따라 이동할 때, 상기 폴딩 기준점을 중심으로 상기 분리막 원단이 폴딩되도록 함으로써, 상기 분리막 원단을 이용하여 상기 베이스부 상측에 다단으로 적층되는 분리막 원단의 분리부를 단계적으로 형성할 수 있다.When the stacking stage moves along the arc trajectory by the driving of the swing unit, the folding unit folds the separator fabric around the folding reference point, so that the separator fabric is used in multiple stages on the upper side of the base part. It is possible to form the separation part of the separation membrane fabric laminated in stages.
상기 폴딩 지그는, 상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 일단에 해당하는 제1 적층 영역에 배치하는 제1 스윙이 실시될 때, 상기 최상층의 일단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 일단을 중심으로 상기 분리막 원단을 폴딩시켜 상기 최상층에 미리 적층되어 있는 상기 제2 전극의 상측을 커버하도록 상기 최상층으로부터 연장되는 분리부를 새로 형성하는 제1 폴딩 지그; 및 상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 타단에 해당하는 제2 적층 영역에 배치하는 제2 스윙이 실시될 때, 상기 최상층의 타단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 타단을 중심으로 상기 분리막 원단을 폴딩시켜 상기 최상층에 미리 적층되어 있는 상기 제1 전극의 상측을 커버하도록 상기 최상층으로부터 연장되는 분리부를 새로 형성하는 제2 폴딩 지그를 포함할 수 있다.The folding jig is arranged such that one end of the uppermost layer is caught when a first swing of arranging the stacking stage in a first stacking area corresponding to one end of the arc trajectory is performed, and the one end of the uppermost layer is the center of the folding jig. a first folding jig for forming a new separator extending from the uppermost layer to cover an upper side of the second electrode that is previously stacked on the uppermost layer by folding the separator fabric; and when a second swing of arranging the lamination stage in a second lamination area corresponding to the other end of the arc trajectory is performed, the other end of the uppermost layer is caught, and the separator fabric is folded around the other end of the uppermost layer and a second folding jig for newly forming a separation portion extending from the uppermost layer to cover the upper side of the first electrode stacked in advance on the uppermost layer.
상기 제1 폴딩 지그는, 상기 제1 스윙이 실시될 때, 상기 제2 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제2 전극을 가압하여 고정하고, 상기 제2 폴딩 지그는, 상기 제2 스윙이 실시될 때, 상기 제1 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제1 전극을 상기 가압하여 고정할 수 있다.When the first swing is performed, the first folding jig presses and fixes the second electrode stacked on the uppermost layer in the second stacking region, and the second folding jig is configured to perform the second swing. In this case, the first electrode stacked on the uppermost layer in the first stacked region may be fixed by pressing the first electrode.
상기 적층 스테이지 상의 설정된 제1 스테이지 위치와 상기 분리막 공급 유닛의 사이거리는, 상기 적층 스테이지가 상기 제2 적층 영역에서 상기 제1 적층 영역으로 이동하는 동안 점차적으로 증가하도록 이루어지고, 상기 적층 스테이지 상의 설정된 제2 스테이지 위치와 상기 분리막 공급 유닛의 사이거리는, 상기 적층 스테이지가 상기 제2 적층 영역에서 상기 제1 적층 영역으로 이동하는 동안 점차적으로 증가하도록 이루어지며, 상기 제1 스테이지 위치는 상기 제1 폴딩 지그가 상기 분리막 폴딩체를 가압 고정하는 위치이고, 상기 제2 스테이지는 위치는 상기 제2 폴딩 지그가 상기 분리막 폴딩체를 가압 고정하는 위치일 수 있다.The distance between the set first stage position on the lamination stage and the separation membrane supply unit is made to gradually increase while the lamination stage moves from the second lamination area to the first lamination area, and the set first stage on the lamination stage The distance between the second stage position and the separator supply unit is made to gradually increase while the lamination stage moves from the second lamination area to the first lamination area, and the first stage position is determined by the first folding jig. The separation membrane folding body may be pressed and fixed, and the second stage may be a position where the second folding jig presses and fixes the separation membrane folding body.
상기 폴딩 유닛은, 상기 제1 폴딩 지그를 상기 적층 스테이지의 수평 방향과 대응하는 X 방향 및 상기 적층 스테이지의 높이 방향과 대응하는 Z 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이송하는 제1 지그 이송기; 및 상기 제2 폴딩 지그를 상기 X 방향 및 상기 Z 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이송하는 제2 지그 이송기를 더 포함할 수 있다.The folding unit may include: a first jig transferer for transferring the first folding jig in at least one of an X-direction corresponding to a horizontal direction of the stacking stage and a Z-direction corresponding to a height direction of the stacking stage; and a second jig transporter configured to transport the second folding jig in at least one of the X-direction and the Z-direction.
상기 제1 지그 이송기는, 상기 제1 스윙이 시작되기 전, 상기 제2 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제2 전극을 가압 고정하도록 상기 제1 폴딩 지그를 구동하고, 상기 제1 스윙이 완료되면, 상기 제1 적층 영역에서 상기 최상층과 상기 새로 형성된 분리부 사이의 계면으로부터 상기 제1 폴딩 지그를 외측으로 인출하며, 상기 제2 지그 이송기는, 상기 제2 스윙이 시작되기 전, 상기 제1 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제1 전극을 가압 고정하도록 상기 제2 폴딩 지그를 구동하고, 상기 제2 스윙이 완료되면, 상기 제2 적층 영역에서 상기 최상층과 상기 새로 형성된 분리부 사이의 계면으로부터 상기 제2 폴딩 지그를 외측으로 인출할 수 있다.The first jig transporter drives the first folding jig to press and fix the second electrode stacked on the uppermost layer in the second stacking region before the first swing starts, and when the first swing is completed , withdraws the first folding jig outward from the interface between the uppermost layer and the newly formed separation part in the first stacking area, and the second jig transporter, before the second swing starts, the first stacking driving the second folding jig to press and fix the first electrode stacked on the uppermost layer in the region, and when the second swing is completed, from the interface between the uppermost layer and the newly formed separation portion in the second stacking region The second folding jig may be drawn out.
상기 분리막 공급 유닛은, 상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 일단에 해당하는 제1 적층 영역에 배치하는 제1 스윙, 또는 상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 타단에 해당하는 제2 적층 영역에 배치하는 제2 스윙이 실시될 때, 상기 분리막 원단이 상기 적층 스테이지를 미리 정해진 추종 양상으로 추종하면서 이동하도록 상기 분리막 원단의 이송을 안내하는 안내 부재를 포함할 수 있다.The separation membrane supply unit may include a first swing for arranging the lamination stage in a first lamination region corresponding to one end of the arc trajectory, or a first swing for arranging the lamination stage in a second lamination region corresponding to the other end of the arc trajectory When the second swing is carried out, the separation membrane fabric may include a guide member for guiding the transfer of the separation membrane fabric to move while following the lamination stage in a predetermined following mode.
상기 안내 부재는, 상기 분리막 원단이 그 사이 간격에 개재되면서 각각의 외면에 접촉하도록 설치된 한 쌍의 안내 롤러를 포함하고, 상기 적층 스테이지의 수평 방향을 나타내는 X 방향 및 상기 적층 스테이지의 높이 방향을 나타내는 Z 방향에 대한 XZ 좌표계에 있어서, 상기 한 쌍의 안내 롤러의 사이 간격의 X 좌표값은 상기 원호 궤적의 원호 중심축의 X 좌표값과 동일하고, 상기 한 쌍의 안내 롤러는 동일한 Z 좌표값을 갖는 위치에 설치될 수 있다.The guide member includes a pair of guide rollers installed so that the separation membrane fabric is interposed in a gap therebetween and in contact with each outer surface, the X direction indicating the horizontal direction of the lamination stage and the height direction of the lamination stage In the XZ coordinate system for the Z direction, the X coordinate value of the interval between the pair of guide rollers is the same as the X coordinate value of the central axis of the arc of the arc trajectory, and the pair of guide rollers have the same Z coordinate value can be installed on site.
상기 한 쌍의 안내 롤러는 각각, 상기 분리막 원단이 상기 한 쌍의 안내 롤러 중 어느 하나의 둘레면의 접선 방향으로 연장되면서 상기 적층 스테이지를 추종하도록 마련될 수 있다.Each of the pair of guide rollers may be provided such that the separation membrane fabric extends in a tangential direction of a circumferential surface of any one of the pair of guide rollers to follow the lamination stage.
상기 한 쌍의 안내 롤러는 각각, 상기 분리막 원단이 상기 사이 간격을 -Z 방향으로 통과하되, 상기 제1 스윙 또는 상기 제2 스윙이 완료된 상태에서 상기 분리막 원단이 상기 둘레면의 최저점으로부터 접선 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다.In each of the pair of guide rollers, the separation membrane distal end passes through the interval in the -Z direction, but in a state in which the first swing or the second swing is completed, the separation membrane distal end moves in a tangential direction from the lowest point of the circumferential surface It can be installed to extend.
상기 한 쌍의 안내 롤러는 각각, 상기 제1 스윙 또는 상기 제2 스윙이 완료된 상태에서, 상기 안내 롤러의 둘레면의 최저점과 맞닿는 상기 분리막 원단의 특정 지점의 Z 좌표값이 상기 원호 궤적의 원호 중심축의 Z 좌표값과 동일하도록 설치될 수 있다.In each of the pair of guide rollers, in a state where the first swing or the second swing is completed, the Z coordinate value of a specific point of the separation membrane distal end in contact with the lowest point of the circumferential surface of the guide roller is the arc center of the arc trajectory It can be installed to be the same as the Z coordinate value of the axis.
상기에서 설명한 본 발명의 전극조립체 제조장치에 의하면, 적층 스테이지를 미리 정해진 원호 각도 및 곡률 반경을 갖는 원호 궤적을 따라 스윙시켜 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩시킴으로써 분리막 폴딩체를 구성한다. 이를 통해, 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체를 전극 조립체의 수평 방향(X 방향) 및 두께 방향(Z 방향)으로 점진적으로 가감속시키면서 이송하여, 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩할 수 있다. 따라서, 폴딩 지그에 의해 지지되지 않는 수평 방향으로 전극 조립체에 작용하는 관성을 감소시킬 수 있는 바, 이를 통해 수평 방향으로 작용하는 관성으로 인해 전극 조립체에 틀어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 전극 조립체를 미리 정해진 정위치에 안정적으로 배치할 수 있고, 적층 스테이지의 행정 거리를 줄여 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체의 이송 시간을 줄일 수 있다.According to the electrode assembly manufacturing apparatus of the present invention described above, by swinging the lamination stage along an arc trajectory having a predetermined arc angle and radius of curvature, the separator fabric is folded in a zigzag shape to form a separator folding body. Through this, the stacking stage and the electrode assembly seated thereon are transferred while gradually accelerating and decelerating in the horizontal direction (X direction) and the thickness direction (Z direction) of the electrode assembly, so that the separator fabric can be folded in a zigzag shape. Therefore, it is possible to reduce the inertia acting on the electrode assembly in the horizontal direction not supported by the folding jig, thereby preventing the electrode assembly from being distorted due to the inertia acting in the horizontal direction, and the electrode assembly can be stably disposed at a predetermined position, and the travel time of the stacking stage and the electrode assembly seated thereon can be reduced by reducing the stroke distance of the stacking stage.
또한, 적층 스테이지의 스윙시 적층 스테이지가 Z 방향으로도 점진적으로 가감속되면서 이송되는 바, 전극 조립체는 Z 방향으로 작용하는 관성으로 인해 Z 방향 즉, 두께 방향으로 압축되면서 구조적으로 안정을 이루게 된다. 이러한 본 발명에 의하면, 적층 스테이지의 스윙시 폴딩 지그를 통해 전극 조립체를 Z 방향으로 가압하는 가압력을 줄일 수 있는 바, 폴딩 지그로부터 인가되는 가압력으로 인해 전극 조립체에 포함된 전극들이 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, when the stacking stage swings, the stacking stage is transported while gradually accelerating and decelerating in the Z direction, and the electrode assembly is structurally stable while being compressed in the Z direction, that is, in the thickness direction due to inertia acting in the Z direction. According to the present invention, it is possible to reduce the pressing force for pressing the electrode assembly in the Z direction through the folding jig during the swing of the stacking stage, thereby preventing the electrodes included in the electrode assembly from being damaged due to the pressing force applied from the folding jig. can
또한, 적층 스테이지에 X 방향 및 Z 방향으로 작은 관성이 작용하도록 적층 스테이지를 원호 궤적을 따라 스윙시킴으로써, 적층 스테이지를 정위치에 정확하게 배치할 수 있는 바, 전극 적층용 이재기들을 전극의 적층이 이루어지는 적층 영역의 기준점에 가깝게 배치하여도 전극 조립체와 전극 적층용 이재기들이 미리 파지해둔 전극들이 충돌하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, by swinging the lamination stage along an arc trajectory so that small inertia acts on the lamination stage in the X and Z directions, the lamination stage can be accurately placed in the correct position. Even if it is disposed close to the reference point of the region, it is possible to effectively prevent the electrode assembly and the electrodes previously gripped by the transfer devices for stacking the electrode from colliding.
또한, 전극 적층용 이재기들의 행정 거리를 줄여, 전극 적층에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.In addition, by reducing the stroke distance of the transfer devices for electrode stacking, it is possible to reduce the time required for electrode stacking.
또한, 적층 스테이지를 원호 궤적을 따라 이송하는 바, 적층 스테이지 및 댄싱 롤러 사이의 거리가 일정하게 유지된다. 이를 통해, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치와 같이 장력을 일정하게 유지하게 위해 분리막 원단을 댄싱 롤러 쪽으로 회수할 필요 없이, 분리막 원단을 미리 정해진 공급 방향으로만 이송하여도 분리막 원단에 인가되는 장력을 일정하게 유지할 수 있다. 이러한 본 발명에 의하면, 분리막 원단을 공급 및 회수하는 과정에서 분리막 원단에 발생하는 맥동으로 인해 분리막 원단이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 분리막 원단에 인가되는 장력을 정밀하게 조절할 수 있다.In addition, since the lamination stage is transferred along an arc trajectory, the distance between the lamination stage and the dancing roller is kept constant. Through this, as in the conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus, there is no need to recover the separator fabric toward the dancing roller in order to keep the tension constant, and the tension applied to the separator fabric even if the separator fabric is transported only in a predetermined supply direction. can be kept constant. According to the present invention, it is possible to prevent the separation membrane fabric from being damaged due to pulsation generated in the separator fabric in the process of supplying and recovering the separator fabric, and to precisely control the tension applied to the separator fabric.
부연하자면, 분리막 공급유닛으로부터 분리막 원단을 인출하여 적층 스테이지 상으로 공급하면서 적층 스테이지 상에 전극과 분리막을 교대로 적층하여 이차전지용 전극조립체를 제조할때, 작업이 이루어지는 동안 인출되는 분리막 원단이 항시 적층 스테이지 측으로만 인출되도록 하고 분리막 공급유닛 측으로는 이송되지 않도록 함으로써, 분리막 원단의 장력 유지를 위해 분리막 공급유닛 측으로 분리막을 이송하여 분리막 원단을 리와인딩(rewinding)하기 위한 별도의 구성이 필요하지 않으므로 전체 분리막 공급유닛의 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 분리막의 리와인딩시 분리막이 찢어지거나 스크래치가 발생하여 전극조립체의 불량이 발생하는 것을 획기적으로 저감할 수 있다.In other words, when manufacturing an electrode assembly for a secondary battery by alternately stacking electrodes and separators on the stacking stage while drawing the separator fabric from the separator supply unit and supplying it onto the stacking stage, the separator fabric drawn out during the operation is always stacked By drawing out only to the stage side and not transferring to the separation membrane supply unit side, the separation membrane is transferred to the separation membrane supply unit side to maintain the tension of the separation membrane supply unit. In addition to simplifying the structure of the supply unit, it is possible to dramatically reduce the occurrence of defects in the electrode assembly due to tearing or scratching of the separator during rewinding of the separator.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치에있어서, 스윙 유닛에 의해 제1 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 스윙 유닛에 의해 제2 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도,
도 3은 전극 조립체의 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치의 스윙 유닛을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치의 스윙 유닛을 나타내는 측면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치의 스윙 유닛을 나타내는 평면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치에서 스테이지 유닛과 폴딩 유닛의 결합 관계를 나타내는 측면도,
도 8은 스테이지 유닛과 폴딩 유닛의 결합 관계를 나타내는 정면도,
도 9 및 도 10은 폴딩 지그의 구동 방법을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치에서 스테이지 유닛과 적층 유닛의 결합 관계를 나타내는 평면도,
도 12 내지 도 20은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치를 이용해 전극 조립체를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 21은 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 적층 스테이지의 속도 그래프,
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 적층 스테이지의 속도 그래프이다.1 is a front view showing an aspect in which a first swing is performed by a swing unit in an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a front view showing an aspect in which a second swing is performed by a swing unit in the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of the electrode assembly;
4 is a perspective view showing a swing unit of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a side view showing a swing unit of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
6 is a plan view showing a swing unit of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
7 is a side view showing a coupling relationship between a stage unit and a folding unit in an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
8 is a front view showing the coupling relationship between the stage unit and the folding unit;
9 and 10 are views for explaining a driving method of the folding jig;
11 is a plan view illustrating a coupling relationship between a stage unit and a stacking unit in an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
12 to 20 are views for explaining a method of manufacturing an electrode assembly using the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
21 is a speed graph of a stacking stage in a conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus;
22 is a speed graph of a stacking stage in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art will be completely It is provided to inform you. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치(1)에 있어서, 스윙 유닛(30)에 의해 제1 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치(1)에 있어서, 스윙 유닛(30)에 의해 제2 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도이며, 도 3은 전극 조립체의 단면도이다.1 is a front view illustrating an aspect in which a first swing is performed by a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치(1)는, 분리막 원단(S)을 공급하는 분리막 공급 유닛(10); 분리막 원단(S)의 미리 정해진 베이스부(Fb)가 고정되는 적층 스테이지(22)를 구비하는 스테이지 유닛(20); 분리막 원단(S)이 적층 스테이지(22)를 추종하면서 이동되도록 적층 스테이지(22)를 미리 정해진 원호 궤적(P)을 따라 왕복으로 스윙하는 스윙 유닛(30); 적층 스테이지(22)가 상기 원호 궤적(P)을 따라 스윙될 때 분리막 원단(S)의 미리 정해진 폴딩 기준점이 걸림되게 배치되며, 상기 폴딩 기준점을 중심으로 분리막 원단(S)을 폴딩시켜 적층 스테이지(22)에 고정된 베이스부(Fb)에 다단으로 적층되는 분리부(Fs)를 분리막 원단(S)에 단계적으로 형성하는 폴딩 지그(41)를 구비하는 폴딩 유닛(40); 적층 스테이지(22)가 상기 원호 궤적(P)의 미리 정해진 적층 위치에 도달되면 분리부(Fs)가 단계적으로 형성됨에 따라 적층 스테이지(22) 상에 층상 구조를 이루도록 형성되는 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 전극을 적층하는 적층 유닛(50); 및 전극 조립체 제조 장치(1)의 전반적인 구동을 제어하는 제어기(미도시) 등을 포함할 수 있다. 1 and 2 , an electrode assembly manufacturing apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a separator supply unit 10 for supplying a separator fabric S; a stage unit 20 having a lamination stage 22 to which a predetermined base portion Fb of the separation membrane original fabric S is fixed; a swing unit 30 for reciprocally swinging the lamination stage 22 along a predetermined arc trajectory P so that the separation membrane fabric S moves while following the lamination stage 22; When the lamination stage 22 swings along the arc trajectory (P), a predetermined folding reference point of the separator fabric (S) is arranged to be caught, and the separator fabric (S) is folded around the folding reference point to form a lamination stage ( 22) a folding unit 40 having a folding jig 41 for forming the separation portion Fs stacked in multiple stages on the base portion Fb fixed to the separation membrane fabric S in stages; When the stacking stage 22 reaches the predetermined stacking position of the arc trajectory P, the separator Fs is formed step by step to form a layered structure on the stacking stage 22 as a separator folding body (F) a lamination unit 50 for laminating an electrode on the uppermost layer of the; and a controller (not shown) for controlling the overall operation of the electrode assembly manufacturing apparatus 1 .
이러한 전극 조립체 제조 장치(1)에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)에서는 분리막 원단(S)이 지그재그형으로 폴딩되어 층상 구조를 갖도록 형성된 분리막 폴딩체(F)와, 분리막 폴딩체(F)의 서로 다단으로 적층된 베이스부(Fb) 및 분리부들(Fs) 사이의 계면들 각각에 하나씩 개재되는 전극들로 구성되는 Z 폴딩형의 전극 조립체(A)가 형성될 수 있다.According to this electrode
먼저, 분리막 공급 유닛(10)은, 공급롤과, 댄싱 롤러(12)와, 안내 부재(14) 등을 구비할 수 있다. 공급롤은 롤 상태로 미리 권취된 분리막 원단(S)을 권출하는 공급하는 부재이다.First, the separation
댄싱 롤러(12)는 공급롤로부터 공급된 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 일정하게 조절함과 함께, 분리막 원단(S)의 소정의 길이만큼 임시적으로 저장해두었다가 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 분리막 원단(S)을 실시간으로 공급하는 부재이다.The dancing
이러한 댄싱 롤러(12)는 미리 정해진 위치에 고정 설치되는 고정 롤러들(12a, 12b)과, 고정 롤러들(12a, 12b) 사이에 설치되며, 미리 정해진 이동 경로를 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 가변 롤러(12c) 등을 가질 수 있다.The dancing
특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 고정 롤러들(12a, 12b)과 가변 롤러(12c)는 댄싱 롤러(12)를 통과한 분리막 원단(S)의 일구간이 지그재그형을 이루도록 설치된다.In particular, as shown in Figure 1, the fixed rollers (12a, 12b) and the variable roller (12c) is installed so that one section of the separation membrane fabric (S) passing through the dancing
가변 롤러(12c)는 고정 롤러들(12a, 12b)로부터 멀리 이격되도록 이동하면서 공급롤로부터 공급되는 분리막 원단(S)의 일구간을 댄싱 롤러(12) 내에 소정의 길이만큼 임시적으로 저장해둘 수 있다. 가변 롤러(12c)는 분리막 원단(S)의 폴딩이 정지된 상태일 때 고정 롤러(12a, 12b)로부터 멀리 이격되도록 이동되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 가변 롤러(12c)는 스윙 유닛(30)에 의해 적층 스테이지(22)가 스윙되면서 분리막 원단(S)의 폴딩이 진행될 때, 고정 롤러들(12a, 12b)에 근접하도록 고정 롤러(12a, 12b) 쪽으로 점진적으로 이동될 수 있다. 그런데, 분리막 원단(S)이 폴딩될 때에는 분리막 원단(S)이 적층 스테이지(22) 쪽으로 당겨지게 된다. 이처럼 분리막 원단(S)의 폴딩으로 인해 분리원 원단이 적층 스테이지(22) 쪽으로 당겨질 때, 가변 롤러(12c)는 분리막 원단(S)이 적층 스테이지(22) 쪽으로 당겨지는 길이에 대응하는 거리만큼 고정 롤러들(12a, 12b) 쪽으로 이동하도록 구동되고, 이를 통해 댄싱 롤러(12)는 임시적으로 저장해 둔 분리막 원단(S)을 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 댄싱 롤러(12)에서 적층 스테이지(22)를 향해 즉, 미리 정해진 공급 방향을 향해 공급한다. 이러한 댄싱 롤러(12)는 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 분리막 원단(S)의 공급 길이를 조절함으로써, 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 일정하게 유지시킬 수 있다.In addition, the
또한, 안내 부재(14)는 적층 스테이지가 스윙 유닛(30)에 의해 스윙될 때 댄싱 롤러(12)로부터 공급된 분리막 원단(S)이 미리 정해진 추종 양상으로 적층 스테이지(22)를 추종하면서 이동하도록, 분리막 원단(S)을 안내 가능하게 마련된다.In addition, the
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 안내 부재(14)는 댄싱 롤러(12)로부터 공급된 분리막 원단(S)이 사이 간격에 개재되도록 설치된 한 쌍의 안내 롤러들(14a, 14b)을 가질 수 있다. For example, as shown in FIG. 1 , the
도 1에 도시된 바와 같이, 안내 롤러들(14a, 14b)은 적층 스테이지(22)의 좌우 수평 방향(이하, 'X 방향'이라고 함), 적층 스테이지(22)의 전후 수평 방향(이하, 'Y 방향'이라고 함) 및 적층 스테이지(22)의 높이 방향(이하, 'Z 방향'이라고 함)을 나타내는 XYZ 좌표계에 있어서, 안내 롤러들(14a, 14b)의 사이 간격의 X 좌표값이 상기 원호 궤적(P)의 원호 중심축(C)의 X 좌표값과 동일하되 안내 롤러들(14a, 14b)의 Z 좌표값이 서로 동일하도록 설치된다. 즉, 안내 롤러들(14a,14b)은, 상기 안내 롤러들(14a, 14b)의 사이 간격이 원호 중심축(C)에 비해 +Z 방향으로 미리 정해진 거리만큼 이격되도록 설치되는 것이다. 이처럼 안내 롤러들(14a, 14b)을 설치하면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 댄싱 롤러(12)로부터 공급된 분리막 원단(S)을 안내 롤러들(14a, 14b)의 사이 간격을 -Z 방향으로 통과할 수 있다. 또한, 적층 스테이지(22)가 스윙 유닛(30)에 의해 스윙될 때, 분리막 원단(S)은 안내 롤러들(14a, 14b)의 둘레면의 접선 방향으로 연장되면서 적층 스테이지(22)를 추종하도록 이동될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the
다음으로, 스테이지 유닛(20)은 적층 스테이지(22)와, 승강기(26) 등을 구비할 수 있다.Next, the
적층 스테이지(22)는 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 제조하고자 하는 전극 조립체(A)에 비해 넓은 면적을 갖는 플레이트 형상으로 구성된다.The stacking
분리막 원단(S)의 폴딩 시 분리막 원단(S)의 베이스부(Fb)는 적층 스테이지(22)의 상면에 안착된다. 분리막 원단(S)의 베이스부(Fb)는 분리막 원단(S)의 선단부인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the separator fabric S is folded, the base portion Fb of the separator fabric S is seated on the upper surface of the
적층 스테이지(22)는 이처럼 상면에 안착된 베이스부(Fb)를 진공 흡착하여 고정하는 고정부(미도시)를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 고정부는 진공 흡착 외에 다른 고정 수단을 통해 베이스부(Fb)를 고정하도록 마련될 수도 있다.The stacking
한편, 적층 스테이지(22)는 후술하는 스윙 유닛(30)에 의해 원호형 궤적을 그리면서 회전할 때 그 상면이 수평 상태를 유지하면서 궤적을 따라 이동하며, 이에 관련된 추가 설명은 후술한다. On the other hand, when the stacking
다음, 승강기(26)는 적층 스테이지(22)의 하면을 지지하도록 후술하는 스테이지 고정블록(31)의 상면에 설치된다. 즉, 승강기(26)는 적층 스테이지(22)와 스테이지 고정블록(31) 사이에 위치하도록 설치된다.Next, the
승강기(26)는 스테이지 고정블록(31)의 상면에 고정 설치되는 승강기(26) 본체와, 적층 스테이지(22)에 나사 결합되는 리드 스크류(26a)와, 승강기(26) 본체의 내부에 고정 설치되며 리드 스크류(26a)를 회전 구동하는 구동 모터(미도시)와, 상단부가 적층 스테이지(22)의 하면에 결합되고, 하단부가 승강기(26) 본체에 Z 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 리드 스크류(26a)가 회전될 때 적층 스테이지(22)가 리드 스크류(26a)의 회전 방향에 따라 승강 또는 하강될 수 있도록 적층 스테이지(22)의 Z 방향으로의 이동을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 핀(26b) 등을 가질 수 있다. The
이러한 승강기(26)는 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 리드 스크류(26a)를 통해 적층 스테이지(22)를 +Z 방향으로 승강시키거나 -Z 방향으로 하강시킬 수 있다.The
다음, 스윙 유닛(30)은 제1 적층 영역(L1)과 제2 적층 영역(L2) 사이의 원호궤적을 따라 적층 스테이지(22)를 왕복 이동시켜 분리막 원단이 적층 스테이지(22)를 따라 추종하면서 이동하도록 분리막을 인출하는 것으로서, 적층 스테이지(22)가 상부에 결합되는 스테이지 고정블록(31)과, 적층 스테이지(22)가 원호궤적을 따라 이동하도록 스테이지 고정블록(31)을 구동하는 고정블록 구동유닛(32)을 포함한다.Next, the
구체적으로, 스테이지 고정블록(31)은 그 상부에 적층 스테이지(22)가 마련되며, 후술하는 폴딩 지그는 스테이지 고정블록(31)에 마련되어 전극과 분리막을 가압 고정하거나, 동일한 기능을 수행하도록 적층 스테이지(22)에 마련될 수도 있다. 또한, 본 발명의 설명에서는 스테이지 고정블록(31)과 적층 스테이지(22)를 구분하였으나, 구분되지 않고 하나의 구성으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 관련 도면에는 폴딩 지그가 적층 스테이지(22)에 마련된 경우가 도시되어 있다. Specifically, the
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 고정블록 구동유닛(32)은 회전암(32a)과 왕복이동 구동부(32b)를 포함한다.4 to 6, the fixed
회전암(32a)은 그 일단이 스테이지 고정블록(31)에 회전 가능하게 결합되며, 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.One end of the
왕복이동 구동부(32b)는 회전암(32a)의 타단을 회전시켜 적층 스테이지(22)를 원호 궤적(P)을 따라 왕복 이동시키는 것으로서, 회전암(32a)의 타단에 축 결합되는 구동모터(33)를 포함한다. 따라서, 구동모터(33)의 정역 회전에 의해 스테이지 고정블록(31), 즉 적층 스테이지(22)는 원호 궤적(P)을 따라 이동 가능하며, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 원호궤적(P)의 원호각도는 180도로 형성되어 이동궤적은 반원 형태로 이루어질 수 있다.The reciprocating driving unit 32b rotates the other end of the
고정블록 구동유닛(32)은 회전암(32a)과 왕복이동 구동부(32b)를 포함하는 구조 외에 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들면, 모터-캠 구조, 모터-크랭크암 구조, 실린더-크랭크 구조 등 다양하게 변형되어 적용될 수 있으며, 이러한 구조들 또한 적층 스테이지(22)를 수평상태로 원호 궤적(P)을 따라 이동할 수 있다.The fixed
본 발명의 실시예에서, 왕복이동 구동부(32b)는 적층 스테이지(22)가 수평 상태를 유지하면서 원호궤적(P)을 따라 이동하도록 적층 스테이지(22)를 지지하는 지지부재(34)를 포함한다.In the embodiment of the present invention, the reciprocating driving unit 32b includes a
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 지지부재(34)는 적층 스테이지(22)가 원호 궤적(P)을 따라 이동하는 동안 적층 스테이지(22)가 제1 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 스테이지 고정블록(31)을 지지하는 제1 지지부재(34a)와, 제1 지지부재(34a)가 상기 제1 방향과 설정된 각도를 이루는 제2 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 제1 지지부재(34a)를 지지하는 제2 지지부재(35a)를 포함한다. 여기서, 제1 방향은 Z축 방향, 제2 방향은 X축 방향으로 적용된다.4 to 6 , the
제1 지지부재(34a)는 스테이지 고정블록(31)에 고정 결합되는 복수의 제1 이동블록(34b), 복수의 제1 이동블록(34b)이 Z축 방향으로 슬라이드 왕복 이동가능하도록 제1 이동블록(34b)과 결합되는 복수의 제1 레일(34c)이 Z축 방향으로 길게 마련되는 제1 지지부재 본체(34d)를 포함한다.The
제2 지지부재(35a)는 베이스 지지플레이트(35b)와, 베이스 지지플레이트(35b)상에 X축 방향으로 길게 마련되는 복수의 제2 레일(35c)과, 제1 지지부재 본체(34d)가 제2 레일(35c)을 따라 슬라이드 왕복 이동 가능하도록 제1 지지부재 본체(34d)의 하부에 제2 레일과 결합되는 제2 이동블록(35d)을 포함한다.The
즉, 회전암(32a) 회전에 의해 스테이지 고정블록(31)이 원호궤적(P)을 따라 이동할 때, 스테이지 고정블록(31)은 제1 지지부재 본체(34d)의 제1 레일(34c)을 따라 Z축 방향으로 왕복 이동하게 되고, 또한 제1 지지부재 본체(34d)는 제2 레일(35c)을 따라 X축 방향으로 왕복 이동하게 된다.That is, when the
본 발명은 제1 지지부재(34a)와 제2 지지부재(35a)의 X, Z축 방향 슬라이드 이동 구조를 통해 스테이지 고정블록(31), 즉 적층 스테이지(22)가 원호형의 이동궤적을 따라 이동하는 동안 항시 수평상태를 유지하면서 이동하도록 할 수 있다.According to the present invention, the
상기 원호 궤적(P)은 미리 정해진 원호 각도 및 곡률 반경을 갖도록 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 원호 궤적(P)은 원호 각도는 180°이고, 곡률 반경이 R이고, 원호 궤적(P)의 일측 단부에 해당하는 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)의 XZ 좌표가 (R, 0)이며, 원호 궤적(P)의 타측 단부에 해당하는 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)의 XZ 좌표가 (-R, 0)이고, 원호 궤적(P)의 하사점의 XZ 좌표가 (0, -R)이 되도록 정해질 수 있다.The arc trajectory P may be determined to have a predetermined arc angle and a radius of curvature. For example, the arc trajectory P has an arc angle of 180°, a radius of curvature R, and a first lamination reference point L1a of the first lamination area L1 corresponding to one end of the arc trajectory P. The XZ coordinate of is (R, 0), the XZ coordinate of the second stacking reference point L2a of the second stacking region L2 corresponding to the other end of the arc trajectory P is (-R, 0), and the arc The XZ coordinate of the bottom dead center of the trajectory P may be determined to be (0, -R).
이처럼 원호 궤적(P)이 정해짐에 따라, 스윙 유닛(30)은 회전암(32a)을 미리 정해진 일방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시켜, 적층 스테이지(22)에 안착된 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 중심부가 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치되도록 적층 스테이지(22)를 제1 적층 영역(L1)을 향해 스윙하는 제1 스윙과, 회전암(32a)을 상기 일방향과 반대되는 타방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전시켜, 적층 스테이지(22)에 안착된 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 중심부가 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치되도록 적층 스테이지(22)를 제2 적층 영역(L2)을 향해 스윙하는 제2 스윙을 교번적으로 실시할 수 있다.As such, as the arc trajectory P is determined, the
그런데, 전극 조립체(A)는 분리막 원단(S)을 폴딩하여 분리부들(Fs)을 단계적으로 적층함으로써 분리막 폴딩체(F)를 형성함과 함께, 분리막 폴딩체(F)에 포함된 베이스부(Fb) 및 분리부들(Fs)의 계면들에 전극을 개재시켜 형성하는 바, 분리부들(Fs)의 및 전극들의 개재 양상에 따라 전극 조립체(A)의 Z 방향 두께는 단계적으로 증가하게 된다. 이에, 전극 조립체(A)의 형성 양상에 따라 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 Z 방향 좌표는 점직적으로 변화하게 된다. 이러한 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 Z 방향 좌표가 변화를 고려치 않고 적층 스테이지(22)를 동일한 패턴으로 계속적으로 스윙시키면, 후술할 적층 유닛(50)의 제1 전극 적층용 이재기(52d) 및 제2 전극 적층용 이재기(54d)와 분리막 폴딩체(F)의 최상층 사이의 거리가 단계적으로 감소됨으로써, 전극 적층용 이재기들에 파지된 전극들과 분리막 폴딩체(F)의 최상층이 충돌될 우려가 있다.By the way, the electrode assembly (A) forms the separator folding body (F) by folding the separator original fabric (S) and stacking the separator parts (Fs) in stages, and the base part (F) included in the separator folding body (F). Since the electrode is interposed at the interfaces of Fb) and the separation portions Fs, the thickness of the electrode assembly A in the Z direction increases step by step according to the intervening aspects of the separation portions Fs and the electrodes. Accordingly, the Z-direction coordinate of the uppermost layer of the separator folding body (F) is gradually changed according to the formation aspect of the electrode assembly (A). If the stacking
이를 해결하기 위하여, 전술한 승강기(26)는 적층 스테이지(22)에 안착된 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 Z 좌표값이 원호 중심축(C)의 Z 좌표값과 동일한 값으로 유지되도록, 분리막 원단(S)의 폴딩 및 전극의 적층 양상에 맞춰 적층 스테이지(22)를 -Z 방향으로 단계적으로 이송할 수 있다. In order to solve this, the above-mentioned
즉, 승강기(26)는 전극 조립체(A)의 Z 방향 두께 증가분만큼 적층 스테이지(22)를 -Z 방향으로 단계적으로 하강시키는 것이다. 그러면, 스윙 유닛(30)은 전극 조립체(A)의 Z 방향 두께 증가와 상관없이 제1 스윙 및 제2 스윙을 동일한 패턴으로 교번적으로 실시하여, 분리막 폴딩체(F)의 최상층을 제1 적층 영역(L1) 및 제2 적층 영역(L2)에 교번적으로 배치할 수 있다.That is, the
한편, 분리막 폴딩체(F)의 최상층을 제1 적층 영역(L1) 및 제2 적층 영역(L2)에 배치하도록 제1 스윙 및 제2 스윙을 실시하는 경우에, 안내 롤러들(14a, 14b)은 각각 제1 스윙 또는 제2 스윙이 실시 완료된 상태일 때 분리막 원단(S)이 상기 안내 롤러(14a, 14b)의 둘레면의 최저점으로부터 접선 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 특히, 안내 롤러들(14a, 14b)은 각각, 제1 스윙 또는 제2 스윙이 실시 완료된 상태일 때 상기 안내 롤러(14a, 14b)의 둘레면의 최저점과 맞닿는 분리막 원단(S)의 특정 지점의 Z 좌표값이 원호 중심축(C)의 Z 좌표값과 동일하도록 설치되는 것이 바람직하다. On the other hand, when the first swing and the second swing are performed to arrange the uppermost layer of the separator folding body F in the first stacking area L1 and the second stacking area L2, the
즉, 안내 롤러들(14a, 14b)은 각각, 제1 스윙과 제2 스윙이 실시완료된 상태일 때, 안내 롤러들(14a, 14b)과 분리막 폴딩체(F)사이에서 분리막 원단(S)이 +X 방향 또는 - X 방향으로 배치되도록 설치되는 것이다.That is, the
다음, 폴딩 유닛(40)은 적층 스테이지(22)가 제1 스윙 및 제2 스윙될 때 안내 롤러(14a, 14b)를 통과한 분리막 원단(S)을 지그재그형으로 폴딩하여 적층 스테이지(22)에 적층시킬 수 있도록 마련된다. 전술한 바와 같이, 분리막 원단(S)은 선단부에 해당하는 베이스부(Fb)가 적층 스테이지(22)에 고정되는 바, 적층 스테이지(22)의 스윙 시 적층 스테이지(22)를 추종하면서 이동하게 된다.Next, the folding unit 40 folds the separation membrane fabric S passing through the
이에, 분리막 원단(S)의 이동 경로에 분리막 원단(S)이 걸림되는 걸림 부재를 배치되면, 분리막 원단(S)은 걸림 부재에 걸림된 분리막 원단(S)의 특정 부위를 중심으로 폴딩될 수 있다. 폴딩 유닛(40)은 이러한 분리막 원단(S)의 폴딩 원리를 이용해, 적층 스테이지(22)가 상기 원호 궤적(P)을 따라 스윙될 때 안내롤러(14a, 14b)를 통과한 분리막 원단(S)을 미리 정해진 폴딩 기준점을 기준으로 폴딩시켜, 적층 스테이지(22)에 미리 고정된 베이스부(Fb)에 Z 방향으로 다단으로 적층되는 분리부들(Fs)을 분리막 원단(S)에 단계적으로 형성하도록 마련되는 폴딩 지그(41)를 구비할 수 있다.Accordingly, when a locking member through which the separator fabric S is caught is disposed on the moving path of the separator fabric S, the separator fabric S is folded around a specific portion of the separator fabric S caught by the locking member. have. The folding unit 40 uses the folding principle of the separator fabric S, and the separator fabric S that passes through the
도 1, 도 2 및 도 5 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 이러한 폴딩 지그(41)는 제1 폴딩 지그(42), 제2 폴딩 지그(43) 등을 구비할 수 있다.1, 2 and 5 to 10 , the folding jig 41 may include a
제1 폴딩 지그(42)는 제1 스윙이 실시될 때 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 일단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 일단을 중심으로 안내 롤러들(14a, 14b)을 통과한 분리막 원단(S)을 폴딩시켜, 새로운 분리부(Fs)를 상기 최상층에 미리 적층된 전극을 커버하는 형태로 상기 최상층으로부터 연장 형성 가능하게 마련될 수 있다. The
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)가 원호 중심축(C)을 중심으로 반시계 방향으로 이동하도록 제1 스윙이 실시되는 경우, 제1 폴딩 지그(42)는 제1 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 위치한 분리부(Fs)의 양측 단부 중 분리부(Fs)와 분리막 원단(S)의 연결점에 해당하는 분리부(Fs)의 우측 단부가 선택적으로 걸림되도록 마련될 수 있다.For example, as shown in FIG. 1 , when the first swing is performed so that the stacking
도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 폴딩 지그(42)는 적층 스테이지(22)의 전후에 각각 하나씩 위치하도록 한 쌍이 설치된다. 제1 폴딩 지그들(42)은 각각 분리부(Fs)에 후술할 적층 유닛(50)의 제2 전극 적층용 이재기(54d)에 의해 미리 적층된 제2 전극(E2)을 -Z 방향으로 눌러서 고정함과 동시에 분리부(Fs)의 우측 단부가 걸림될 수 있는 판 형상으로 구성될 수 있다. 또한, 폴딩 유닛(40)은 이러한 제1 폴딩 지그들(42)을 각각 Y 방향 및 Z 방향 각각으로 왕복 이송하는 한 쌍의 제1 지그 이송기들(44)을 더 구비할 수 있다.As shown in FIG. 7 , a pair of the first folding jigs 42 is installed so as to be positioned one at a time before and after the stacking
제1 지그 이송기들(44)은 제1 폴딩 지그들(42)을 각각 제1 스윙이 실시될 때에만 제1 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 해당하며 제1 스윙의 현재 실시 회차 바로 직전의 제2 스윙의 실시 회차에서 적층된 제2 전극(E2)을 -Z 방향으로 눌러줌과 동시에 분리부(Fs)의 우측 단부가 걸림되도록 제1 폴딩 지그(42)를 이송할 수 있다. The
그러면, 제1 스윙이 실시될 때, 분리막 원단(S)은 폴딩 기준점에 해당하는 분리부(Fs)의 우측 단부를 중심으로 반시계 방향으로 폴딩되고, 분리막 폴딩체(F)에는 이전의 제2 스윙의 실시 회차에서 형성된 분리부(Fs) 및 이러한 분리부(Fs)에 적층된 제2 전극(E2)을 커버하며 베이스부(Fb)에 다단으로 적층되는 분리부(Fs)가 새로 형성되며, 이처럼 새로 형성된 분리부(Fs)는 분리막 폴딩체(F)의 새로운 최상층을 구성하게 된다.Then, when the first swing is performed, the separation membrane fabric (S) is folded counterclockwise around the right end of the separation unit (Fs) corresponding to the folding reference point, and the separation membrane folding body (F) has the previous second second A separation portion Fs that covers the separation portion Fs formed in the execution round of the swing and the second electrode E2 stacked on the separation portion Fs and is stacked in multiple stages on the base portion Fb is newly formed, The newly formed separation portion Fs constitutes a new uppermost layer of the separation membrane folding body F.
또한, 제1 지그 이송기들(44)은 각각, 새로 형성된 분리부(Fs)가 직전에 형성된 분리부(Fs)를 커버하도록 형성된 경우에, 제1 폴딩 지그(42)가 새로 형성된 분리부(Fs)와 직전에 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출되도록 제1 폴딩 지그(42)를 이송한다.In addition, when the
제2 폴딩 지그(43)는 제2 스윙이 실시될 때 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 타단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 타단을 중심으로 안내 롤러들(14a, 14b)을 통과한 분리막 원단(S)을 폴딩시켜, 새로운 분리부(Fs)를 상기 최상층에 미리 적층된 전극을 커버하는 형태로 상기 최상층으로부터 연장 형성 가능하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)가 원호 중심축(C)을 중심으로 시계 방향으로 이동하도록 제2 스윙이 실시되는 경우, 제2 폴딩 지그(43)는 제2 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 위치한 분리부(Fs)의 양측 단부 중 분리부(Fs)와 분리막 원단(S)의 연결점에 해당하는 분리부(Fs)의 좌측 단부가 선택적으로 걸림되도록 마련될 수 있다.The
도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 폴딩 지그(43)는 적층 스테이지(22)의 전후에 각각 하나씩 위치하도록 한 쌍이 설치된다. 제2 폴딩 지그들(43)은 각각 분리부(Fs)에 후술할 적층 유닛(50)에 의해 미리 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러서 고정함과 동시에 분리부(Fs)의 좌측 단부가 걸림될 수 있는 판형상으로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 7 , a pair of these second folding jigs 43 is installed so as to be positioned one at a time before and after the stacking
또한, 폴딩 유닛(40)은 이러한 제2 폴딩 지그들(43)을 각각 Y 방향 및 Z 방향 각각으로 왕복 이송하는 한 쌍의 제2 지그 이송기들(45)을 더 구비할 수 있다. 이러한 제2 지그 이송기들(45)은 제2 폴딩 지그들(43)을 각각 제2 스윙이 실시될 때에만 제2 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 해당하며 제2 스윙의 현재 실시 회차 바로 직전의 제1 스윙의 실시회차에서 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러줌과 동시에 분리부(Fs)의 좌측 단부가 걸림되도록 제2 폴딩 지그(43)를 이송할 수 있다. 그러면, 제2 스윙이 실시될 때, 분리막 원단(S)은 폴딩 기준점에 해당하는 분리부(Fs)의 좌측 단부를 중심으로 시계 방향으로 폴딩되고, 분리막 폴딩체(F)에는 이전의 제1 스윙의 실시 회차에서 형성된 분리부(Fs) 및 이러한 분리부(Fs)에 적층된 제1 전극(E1)을 커버하며 베이스부(Fb)에 다단으로 적층되는 분리부(Fs)가 새로 형성되며, 이처럼 새로 형성된 분리부(Fs)는 분리막 폴딩체(F)의 새로운 최상층을 구성하게 된다.In addition, the folding unit 40 may further include a pair of
본 발명의 실시예에서, 제1 지그 이송기들과 제2 지그 이송기들은 각각, Y방향으로 로드를 전후진 시킬수 있는 실린더, Z방향으로 로드를 전후진 시킬 수 있는 실린더를 포함하고, Y방향에 대응하도록 길이방향으로 설치된 실린더의 로드 단부에 Z방향 승강을 위한 실린더 몸체를 연결하여 적용할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first jig transporters and the second jig transporters each include a cylinder capable of moving the rod forward and backward in the Y direction, and a cylinder capable of moving the rod forward and backward in the Z direction, and in the Y direction. It can be applied by connecting the cylinder body for Z-direction elevation to the rod end of the cylinder installed in the longitudinal direction to correspond to it.
또한, 제2 지그 이송기들(45)은 각각, 새로 형성된 분리부(Fs)가 직전에 형성된 분리부(Fs)를 커버하도록 형성된 경우, 제2 폴딩 지그(43)가 새로 형성된 분리부(Fs)와 직전에 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출되도록 제2 폴딩 지그(43)를 이송한다.In addition, when the
이러한 폴딩 유닛(40)에 의하면, 제1 스윙과 제2 스윙이 미리 정해진 실시 회차만큼 교번적으로 실시될 때, 제1 폴딩 지그(42) 및 제2 폴딩 지그(43)를 이용해 분리막 원단(S)을 교번적으로 폴딩함으로써, 지그재그형으로 폴딩된 분리막 원단(S)으로 구성되며 상기 실시 회차와 동일한 개수의 분리부들(Fs)을 포함하는 분리막 폴딩체(F)를 적층 스테이지(22) 상에서 형성할 수 있다.According to this folding unit 40, when the first swing and the second swing are alternately performed by a predetermined number of times, the separation membrane fabric S using the
한편, 분리막 원단(S)의 폴딩 공정에 있어서, 베이스부(Fb)가 적층 스테이지(22)에 고정된 상태에서 최초의 스윙에 해당하는 제1 스윙 또는 제2 스윙이 실시될 때에는, 제1 폴딩 지그(42) 및 제2 폴딩 지그(43)는 베이스부(Fb)로부터 미리 정해진 거리만큼 이격되도록 배치된다. 또한, 제1 폴딩 지그(42) 및 제2 폴딩 지그(43)는 베이스부(Fb)에 제1 전극(E1) 또는 제2 전극(E2)이 적층된 상태에서 후속의 제1 스윙 또는 제2 스윙을 실시할때부터, 분리막 원단(S)에 전술한 분리부(Fs)가 단계적으로 형성되도록 구동된다.On the other hand, in the folding process of the separation membrane fabric S, when the first swing or the second swing corresponding to the first swing is performed in a state in which the base portion Fb is fixed to the
도 11은 스테이지 유닛(20)과 적층 유닛(50)의 결합 관계를 나타내는 평면도이다.11 is a plan view showing a coupling relationship between the
다음, 적층 유닛(50)은 제1 스윙 또는 제2 스윙의 실시가 완료되었을 때 제1 적층 영역(L1) 또는 제2 적층 영역(L2)에 배치된 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 제1 전극(E1) 또는 제2 전극(E2)을 적층할 수 있도록 마련된다.Next, the
예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 적층 유닛(50)은 제1 적층 유닛(52)과, 제2 적층 유닛(54)을 구비할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 1 and 2 , the stacking
또한, 제1 적층 유닛(52)은 양극과 음극 중 어느 하나의 극성을 갖는 다수의 제1 전극들(E1)이 적재되는 제1 적재 트레이(52a)와, 제1 적재 트레이(52a)로부터 공급된 제1 전극(E1)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬하는 제1 전극 정렬 부재(52b)와, 제1 적재 트레이(52a)로부터 제1 전극(E1)을 파지한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시켜 공급하는 제1 전극 정렬용 이재기(52c)와, 제1 전극 정렬 부재(52b)로부터 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제1 전극(E1)을 파지한 후 제1 스윙이 실시 완료되어 제1 적층 영역(L1)에 배치된 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)에 적층하는 제1 전극 적층용 이재기(52d) 등을 가질수 있다.In addition, the first stacking
제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)와 제1 전극 정렬 부재(52b) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제1 전극 정렬용 암(52e)과, 제1 적재 트레이(52a)에서 제1 전극(E1)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 파지 해제하여 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시키는 제1 전극 정렬용 파지 부재(52f) 등을 가질 수 있다.The first electrode
이러한 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 전극 정렬 부재(52b)가 비어 있는 상태일 때, 제1 적재 트레이(52a)에서 제1 전극(E1)을 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 파지 해제하여, 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시킬 수 있다. 또한, 제1 전극 정렬 부재(52b)는 제1 전극 정렬용 이재기(52c)로부터 공급된 제1 전극(E1)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬할 수 있다.This first electrode alignment transfer device (52c) is a first electrode (E1) holding the first electrode (E1) in the first loading tray (52a) in advance when the first electrode alignment member (52b) is in an empty state. may be released from the first
제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)와 제1 적층 영역(L1) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제1 전극 적층용 암(52g)과, 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제1 전극(E1)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제1 적층 영역(L1)에서 파지 해제하여, 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)의 상면에 Z 방향으로 적층하는 제1 전극 적층용 파지 부재(52h) 등을 가질 수 있다.The first electrode stacking
이러한 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 스윙이 실시 완료되면 제1 파지 부재가 제1 전극(E1) 트레이에서 미리 파지해둔 제1 전극(E1)이 분리막 폴딩체(F)의 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격된 상태에서 분리막 폴딩체(F)의 최상층과 대면하도록, 제1 스윙이 실시 완료되기 전에 제1 적층 영역(L1)에서 미리 대기한다. In this first electrode stacking
또한, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 스윙이 실시완료되면, 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 파지 해제하여 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 상면에 적층한다.In addition, when the first swing is completed, the first electrode stacking
한편, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)와 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b) 상에서 서로 충돌되지 않도록, 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 구동되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the first electrode
또한, 제2 적층 유닛(54)은 양극과 음극 중 다른 하나의 극성을 갖는 다수의 제2 전극들(E2)이 적재되는 제2 적재 트레이(54a)와, 제2 적재 트레이(54a)로부터 공급된 제2 전극(E2)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬하는 제2 전극 정렬 부재(54b)와, 제2 적재 트레이(54a)로부터 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시켜 공급하는 제2 전극 정렬용 이재기(54c)와, 제2 전극 정렬 부재(54b)로부터 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 스윙이 실시 완료되어 제2 적층 영역(L2)에 배치된 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)에 제2 전극(E2)을 적층하는 제2 전극 적층용 이재기(54d) 등을 가질 수 있다.In addition, the second stacking
제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)와 제2 전극 정렬 부재(54b) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제2 전극 정렬용 암(54e)과, 제2 적재 트레이(54a)에서 제2 전극(E2)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 파지 해제하여 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시키는 제2 전극 정렬용 파지 부재(54f) 등을 가질 수 있다.The second electrode
이러한 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 전극 정렬 부재(54b)가 비어 있는 상태일 때, 제2 적재 트레이(54a)에서 미리 파지해둔 제2 전극(E2)을 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 파지 해제하여, 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시킬 수 있다. 또한, 제2 전극 정렬 부재(54b)는 제2 전극 정렬용 이재기(54c)로부터 공급된 제2 전극(E2)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬할 수 있다.This second electrode aligning
제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)와 제2 적층 영역(L2) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제2 전극 적층용 암(54g)과, 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제2 전극(E2)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제2 적층 영역(L2)에서 파지 해제하여, 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)의 상면에 Z 방향으로 적층하는 제2 전극 적층용 파지 부재(54h) 등을 가질 수 있다.The second electrode stacking
이러한 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 스윙이 실시 완료되면, 제2 전극 적층용 파지 부재(54h)가 제2 적재 트레이(54a)에서 미리 파지해둔 제2 전극(E2)이 분리막 폴딩체(F)의 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격된 상태에서 분리막 폴딩체(F)의 최상층과 대면하도록, 제2 스윙이 실시 완료되기 전에 제2 적층 영역(L2)에서 미리 대기한다. 또한, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 스윙이 실시 완료되면, 미리 파지해둔 제2 전극(E2)을 파지 해제하여 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 상면에 적층한다.When the second swing is completed for the second electrode stacking
한편, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)와 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b) 상에서 서로 충돌하지 않도록 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 구동되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the second transfer device for aligning the
도 12 내지 도 20은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 전극 조립체(A)를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.12 to 20 are views for explaining a method of manufacturing the electrode assembly A using the electrode
이하에서는, 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 전극 조립체(A)를 제조하는 방법을 설명한다. 설명의 편의를 위해, 제1 스윙을 먼저 실시하는 경우를 예로 들어 전극 조립체(A)의 제조 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing the electrode assembly A using the electrode
먼저, 도 12에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)의 고정부를 이용해 분리막 원단(S)의 베이스부(Fb)를 적층 스테이지(22)의 상면에 고정한다(S10).First, as shown in FIG. 12 , the base portion Fb of the separation membrane fabric S is fixed to the upper surface of the
다음, 후속의 제1 스윙이 실시 완료되면 베이스부(Fb)가 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치될 수 있도록, 승강기(26)는 적층 스테이지(22)를 -Z 방향으로 베이스부(Fb)의 두께만큼 하강시킨다. 이와 함께, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극(E1)을 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 파지한 후 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시키고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기한다(S20).Next, when the subsequent first swing is completed, the
이후, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 스윙 유닛(30)은 제1 스윙을 실시하여 베이스부(Fb)를 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치한다. 이와 함께, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 대기한다(S30).Thereafter, as shown in FIGS. 12 and 13 , the
다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 제1 적층 영역(L1)에 배치된 베이스부(Fb)에 적층한다(S40).Next, as shown in FIG. 14 , the first electrode stacking
이후, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제1 폴딩 지그(42)는 후속의 제2 스윙이 실시될 때 베이스부(Fb)의 좌측 단부가 당해 제1 폴딩 지그(42)에 걸림될 수 있도록 상기 S40 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러서 고정한다(S50).Thereafter, as shown in FIG. 15 , the
다음, 승강기(26)는 후속의 제2 스윙이 실시 완료되면 후속의 제2 스윙으로 인해 새로 형성되는 분리부(Fs)가 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치될 수 있도록, 적층 스테이지(22)를 S 40 단계에서 적층된 제1 전극(E1)의 두께만큼 -Z 방향으로 하강시킨다. 이와 함께, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 전극(E1)을 제1 적재 트레이(52a)에서 파지한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시키고, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기한다(S 60).Next, in the
이후, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 스윙 유닛(30)은 제2 스윙을 실시하여, 새로운 분리부(Fs)를 베이스부(Fb) 및 S40 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 커버하도록 형성함과 함께, 새로 형성된 분리부(Fs)를 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치한다. 이와 함께, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 대기한다(S 70).Thereafter, as shown in FIGS. 15 and 16 , the
다음, 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 미리 파지해둔 제2 전극(E2)을 S70 단계에서 형성된 분리부(Fs)에 적층한다.Next, as shown in FIG. 17 , the second electrode stacking
이와 함께, 제1 폴딩 지그(42)를 베이스부(Fb)와 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출한다(S 80).At the same time, the
이후, 도 18에 도시된 바와 같이, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기하고, 제2 폴딩 지그(43)는 후속의 제1 스윙이 실시될 때 S70 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 우측 단부가 제2 폴딩 지그(43)에 걸림될 수 있도록 상기 S80 단계에서 적층된 제2 전극(E2)을 -Z 방향으로 눌러서 고정한다(S 90).Thereafter, as shown in FIG. 18 , the second electrode stacking
다음, 승강기(26)는 후속의 제1 스윙이 실시 완료되면 후속의 제1 스윙으로 인해 새로 형성되는 분리부(Fs)가 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치될 수 있도록, 적층 스테이지(22)를 S 70 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 두께 및 S 80 단계에서 적층된 제2 전극(E2)의 두께 및 합계에 대응하는 거리만큼 -Z 방향으로 하강시킨다. 이와 함께, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 제1 전극(E1)을 파지한 후 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 전극(E2)을 제2 적재 트레이(54a)서 파지한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 안착시킨다(S 100).Next, in the
이후, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 스윙 유닛(30)은 제1 스윙을 실시하여, 새로운 분리부(Fs)를 S 70 단계에서 형성된 분리부(Fs) 및 S 80 단계에서 적층된 제2 전극(E2)을 커버하도록 형성함과 함께, 새로 형성된 분리부(Fs)를 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치한다. 이와 함께, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 대기한다(S 110).Thereafter, as shown in FIGS. 18 and 19 , the
다음, 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)에 적층한다. 이와 함께, 제2 폴딩 지그(43)를 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)와 S 70 단계에서 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출한다(S 120).Next, as shown in FIG. 20 , the
이후, 다시 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제1 폴딩 지그(42)는 후속의 제2 스윙이 실시될 때 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 좌측 단부가 제1 폴딩 지그(42)에 걸림될 수 있도록 상기 S 120 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러서 고정한다(S 130).Thereafter, again, as shown in FIG. 15 , the
다음, 승강기(26)는 후속의 제2 스윙이 실시 완료되면 후속의 제2 스윙으로 인해 새로 형성되는 분리부(Fs)가 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치될 수 있도록, 적층 스테이지(22)를 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 두께 및 S 120 단계에서 적층된 제1 전극(E1)의 두께 및 합계에 대응하는 거리만큼 -Z 방향으로 하강시킨다. 이와 함께, 다시 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 전극(E1)을 제1 적재 트레이(52a)에서 파지한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시키고, 제2 전극 정렬용 이재기(52c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기한다(S 140).Next, in the
이후, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 스윙 유닛(30)은 제2 스윙을 실시하여, 새로운 분리부(Fs)를 상기 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs) 및 상기 S 120 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 커버하도록 형성함과 함께, 새로 형성된 분리부(Fs)를 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치한다. 이와 함께, 다시 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 대기한다(S 150).Thereafter, as shown in FIGS. 15 and 16 , the
위와 같은 전극 조립체 제조 방법에 의하면, 상기 S 80 내지 S 150 단계를 미리 정해진 실시 회차만큼 반복적으로 실시함으로써, 다수의 분리부(Fs) 및 전극들을 포함하는 전극 조립체(A)를 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 스윙을 시작으로 분리막 원단(S)의 폴딩 공정을 실시하는 경우에, 상기 S 80 단계는 제1 폴딩 지그(42)를 1회차의 제2 스윙에 의해 최초로 형성된 분리부(Fs)와 베이스부(Fb) 사이의 계면으로부터 인출하도록 실시한다. 그런데, 2회차 이상의 제2 스윙이 실시된 이후부터, 상기 80 단계는 제1 폴딩 지그(42)를 현재 회차의 제2 스윙에 의해 형성된 분리부(Fs)와 직전 회차의 제1 스윙에 의해 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출하도록 실시한다.According to the electrode assembly manufacturing method as described above, by repeatedly performing steps S80 to S150 for a predetermined number of times, the electrode assembly A including a plurality of separation portions Fs and electrodes may be formed. As described above, in the case of carrying out the folding process of the separation membrane fabric (S) starting with the first swing, the step S 80 is the
도 21은 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 적층 스테이지의 속도 그래프이고, 도 22는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치(1)에 있어서, 적층 스테이지(22)의 속도 그래프이다.21 is a speed graph of the lamination stage in the conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus, and FIG. 22 is a speed graph of the
종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 전극 조립체가 안착된 적층 스테이지를 전극 조립체의 수평 방향(X 방향)을 따라 설정된 직선 경로를 따라 직선 왕복 이동시켜 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩하도록 구성된다.The conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus is configured to fold the separator fabric in a zigzag shape by linearly reciprocating the lamination stage on which the electrode assembly is seated along a linear path set along the horizontal direction (X direction) of the electrode assembly.
이에, 도 21에 도시된 바와 같이, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 적층스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체가 폴딩 지그에 의해 지지되지 않는 전극 조립체의 수평 방향으로 급격하게 가감속되면서 이송되고, 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체의 수평 방향으로의 행정 거리가 길다. 이로 인해, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 전극 조립체에 수평 방향으로 큰 관성이 작용하여 전극 조립체에 관성 방향(수평 방향)으로의 틀어짐이 발생하고, 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체의 이송 시간이 길고, 적층 스테이지를 미리 정해진 정위치에 안정적으로 배치하기 어려웠다. Accordingly, as shown in FIG. 21, in the conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus, the stacking stage and the electrode assembly seated therein are rapidly accelerated and decelerated in the horizontal direction of the electrode assembly not supported by the folding jig while being transported and , the stroke distance in the horizontal direction of the stacking stage and the electrode assembly seated thereon is long. For this reason, in the conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus, large inertia acts on the electrode assembly in the horizontal direction to cause distortion in the inertia direction (horizontal direction) in the electrode assembly, and the stacking stage and the electrode assembly seated thereon The transport time was long, and it was difficult to stably place the lamination stage in a predetermined position.
또한, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 수평 방향으로 작용하는 큰 관성에 의해 전극 조립체에 틀어짐이 발생하는 것을 방지하기 위해 폴딩 지그를 이용해 전극 조립체를 두께 방향으로 큰 압력으로 가압하여야 했는 바, 폴딩 지그로부터 인가되는 큰 가압력으로 인해 전극 조립체에 포함된 전극들이 파손되는 경우가 빈번했다.In addition, the conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus had to press the electrode assembly with a large pressure in the thickness direction using a folding jig in order to prevent the electrode assembly from being distorted due to the large inertia acting in the horizontal direction. , the electrodes included in the electrode assembly were frequently damaged due to a large pressing force applied from the folding jig.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조 장치(1)는, 적층 스테이지(22)를 미리 정해진 원호 각도 및 곡률 반경을 갖는 원호 궤적(P)을 따라 스윙시켜 분리막 원단(S)을 지그재그형으로 폴딩시킴으로써 분리막 폴딩체(F)를 구성한다. 이에, 도 22에 도시된 바와 같이, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22) 및 이에 안착된 전극 조립체(A)를 전극 조립체(A)의 수평 방향(X 방향) 및 두께 방향(Z 방향)으로 점진적으로 가감속시키면서 이송하여, 분리막 원단(S)을 지그재그형으로 폴딩할 수 있다. 이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는 폴딩 지그(41)에 의해 지지되지 않는 수평 방향으로 전극 조립체(A)에 작용하는 관성을 감소시킬 수 있는 바, 이를 통해 수평 방향으로 작용하는 관성으로 인해 전극 조립체(A)에 틀어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 전극 조립체(A)를 미리 정해진 정위치에 안정적으로 배치할 수 있고, 적층 스테이지(22)의 행정 거리를 줄여 적층 스테이지(22) 및 이에 안착된 전극 조립체(A)의 이송 시간을 줄일 수 있다. On the other hand, the electrode
또한, 도 22에 도시된 바와 같이, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22)의 스윙 시 적층 스테이지(22)가 Z 방향으로도 점진적으로 가감속되면서 이송되는 바, 전극 조립체(A)는 Z 방향으로 작용하는 관성으로 인해 Z 방향 즉, 두께 방향으로 압축되면서 구조적으로 안정을 이루게 된다. 이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 적층 스테이지(22)의 스윙 시 폴딩 지그(41)를 통해 전극 조립체(A)를 Z 방향으로 가압하는 가압력을 줄일 수 있는 바, 폴딩 지그(41)로부터 인가되는 가압력으로 인해 전극 조립체(A)에 포함된 전극들이 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 22 , in the electrode
또한, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22)에 X 방향 및 Z 방향으로 작은 관성이 작용하도록 적층 스테이지(22)를 원호 궤적(P)을 따라 스윙시킴으로써, 적층 스테이지(22)를 정위치에 정확하게 배치할 수 있는 바, 전극 적층용 이재기들(52d, 54d)을 전극(E1, E2)의 적층이 이루어지는 적층 영역(L1,L2)의 적층 기준점(L1a, L2a)에 가깝게 배치하여도 전극 조립체(A)와 전극 적층용 이재기들(52d, 54d)이 미리 파지해둔 전극들(E1, E2)이 충돌하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In addition, the electrode
이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는 전극 적층용 이재기들(52d, 54d)의 행정 거리를 줄여, 전극 적층에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22)를 원호 궤적(P)을 따라 이송하는 바, 적층 스테이지(22) 및 댄싱 롤러(12) 사이의 거리가 일정하게 유지된다. 이에, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치와 같이 장력을 일정하게 유지하게 위해 분리막 원단(S)을 댄싱 롤러(12) 쪽으로 회수할 필요 없이 분리막 원단(S)을 미리 정해진 공급 방향으로만 이송하여도 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 일정하게 유지할 수 있다. 이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는 분리막 원단(S)을 공급 및 회수하는 과정에서 분리막 원단(S)에 발생하는 맥동으로 인해 분리막 원단(S)이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 정밀하게 조절할 수 있다.Through this, the electrode
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
1 : 전극 조립체 제조 장치 10 : 분리막 공급 유닛
12 : 댄싱 롤러 12a, 12b : 고정 롤러
12c : 가변 롤러 14 : 안내 부재
14a, 14b : 안내 롤러 20 : 스테이지 유닛
22 : 적층 스테이지
26 : 승강기 26a : 리드 스크류
26b : 가이드 핀 30 : 스윙 유닛
31: 스테이지 고정블록 32: 고정블록 구동유닛
32a: 회전암 33: 구동모터
34: 지지부재 34a: 제1 지지부재
34b: 제1 이동블록 34c: 제1 레일
34d: 제1 지지부재 본체 35a: 제2 지지부재
35b: 베이스 지지플레이트 35c: 제2 레일
35d: 제2 이동블록
40 : 폴딩 유닛 41 : 폴딩 지그
42 : 제1 폴딩 지그 43 : 제2 폴딩 지그
44 : 제1 지그 이송기 45 : 제2 지그 이송기
50 : 적층 유닛 52 : 제1 적층 유닛
52a : 제1 적재 트레이 52b : 제1 전극 정렬 부재
52c : 제1 전극 정렬용 이재기 52d : 제1 전극 적층용 이재기
52e : 제1 전극 정렬용 암 52f : 제1 전극 정렬용 파지 부재
52g : 제1 전극 적층용 암 52h : 제1 전극 적층용 파지 부재
54 : 제2 적층 유닛 54a : 제2 적재 트레이
54b : 제2 전극 정렬 부재 54c : 제2 전극 정렬용 이재기
54d : 제2 전극 적층용 이재기 54e : 제2 전극 정렬용 암
54f : 제2 전극 정렬용 파지 부재
54g : 제2 전극 적층용 암 54h : 제2 전극 적층용 파지 부재
S : 분리막 원단 A : 전극 조립체
F : 분리막 폴딩체 Fs : 분리부
Fb : 베이스부 E1 : 제1 전극
E2 : 제2 전극 C : 원호 궤적
L1 : 제1 적층 영역 L1a : 제1 적층 기준점
L2 : 제2 적층 영역 L2a : 제2 적층 기준점1: electrode assembly manufacturing apparatus 10: separator supply unit
12: dancing
12c: variable roller 14: guide member
14a, 14b: guide roller 20: stage unit
22: stacking stage
26:
26b: guide pin 30: swing unit
31: stage fixed block 32: fixed block drive unit
32a: rotary arm 33: drive motor
34:
34b: first moving
34d: first
35b:
35d: second moving block
40: folding unit 41: folding jig
42: first folding jig 43: second folding jig
44: first jig transferer 45: second jig transferer
50: stacking unit 52: first stacking unit
52a:
52c: transfer device for aligning the
52e: arm for
52g: arm for stacking
54: second stacking
54b: second
54d: transfer device for stacking the
54f: holding member for aligning the second electrode
54g: arm for stacking
S: Separator fabric A: Electrode assembly
F : Separation membrane folding body Fs : Separation part
Fb: base part E1: first electrode
E2: second electrode C: arc trajectory
L1: first stacking area L1a: first stacking reference point
L2: second lamination area L2a: second lamination reference point
Claims (15)
제1 전극이 적층되는 제1 적층 영역과 제2 전극이 적층되는 제2 적층 영역 사이에서 왕복 이동하게 마련되고 상기 분리막 공급 유닛으로부터 공급된 분리막 원단의 미리 정해진 베이스부가 고정되는 적층 스테이지를 구비하는 스테이지 유닛;
상기 분리막 원단이 상기 적층 스테이지를 추종하면서 이동하도록 상기 스테이지 유닛을 상기 제1 적층 영역과 제2 적층 영역 사이의 원호 궤적을 따라 왕복 이동시켜 상기 분리막 공급 유닛으로부터 상기 분리막 원단을 인출하는 스윙 유닛;
상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적을 따라 스윙될 때 상기 분리막 원단의 미리 정해진 폴딩 기준점이 걸림되게 배치되며, 상기 베이스부 상측에 다단으로 적층되는 분리부를 단계적으로 형성하는 폴딩 지그를 갖는 폴딩 유닛; 및
상기 적층 스테이지가 상기 제1 적층 영역과 제2 적층 영역에 도달되면, 상기 분리부가 단계적으로 형성됨에 따라 상기 적층 스테이지 상에 층상 구조를 이루도록 형성된 분리막 폴딩체의 최상층에 상기 제1 전극 및 제2 전극을 적층하는 적층 유닛을 포함하고,
상기 적층 유닛은,
상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 일단에 해당하는 제1 적층 영역에 배치하는 제1 스윙이 완료되면, 상기 제1 전극을 상기 분리막 폴딩체의 최상층에 적층하는 제1 전극 적층용 이재기; 및
상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 타단에 해당하는 제2 적층 영역에 배치하는 제2 스윙이 완료되면, 상기 제2 전극을 상기 분리막 폴딩체의 최상층에 적층하는 제2 전극 적층용 이재기를 포함하며,
상기 제1 전극 적층용 이재기는, 상기 제1 스윙이 완료된 상태에서 상기 제1 전극 적층용 이재기가 미리 파지하고 있는 제1 전극이 상기 최상층과 대면하도록, 상기 제1 스윙이 완료되기 전에 상기 제1 적층 영역에서 미리 대기하며,
상기 제2 전극 적층용 이재기는, 상기 제2 스윙이 완료된 상태에서 상기 제2 전극 적층용 이재기가 미리 파지하고 있는 제2 전극이 상기 최상층과 대면하도록, 상기 제2 스윙이 실시 완료되기 전에 상기 제2 적층 영역에서 미리 대기하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.a separation membrane supply unit for supplying a separation membrane fabric;
A stage comprising a lamination stage provided to reciprocate between a first lamination region in which the first electrode is stacked and a second lamination region in which a second electrode is stacked, and to which a predetermined base of the separator fabric supplied from the separator supply unit is fixed. unit;
a swing unit for withdrawing the separator fabric from the separator supply unit by reciprocating the stage unit along an arc trajectory between the first stacking region and the second stacking region so that the separator fabric moves while tracking the stacking stage;
A folding unit having a folding jig disposed to be caught by a predetermined folding reference point of the separation membrane distal end when the lamination stage swings along the arc trajectory, and forming a separation unit stacked in multiple stages on the upper side of the base unit step by step; and
When the lamination stage reaches the first lamination region and the second lamination region, the first electrode and the second electrode are formed on the uppermost layer of the separator folding body formed to form a layered structure on the lamination stage as the separation portion is formed in stages. including a lamination unit for laminating
The stacking unit is
a first electrode stacking transfer for stacking the first electrode on the uppermost layer of the separator folding body when the first swing of arranging the stacking stage in the first stacking region corresponding to one end of the arc trajectory is completed; and
When the second swing of arranging the stacking stage in the second stacking area corresponding to the other end of the arc trajectory is completed, a second electrode stacking transfer device for stacking the second electrode on the uppermost layer of the separator folding body,
The transfer device for stacking the first electrode may include, before the first swing is completed, such that the first electrode previously gripped by the transfer machine for stacking the first electrode faces the uppermost layer in a state where the first swing is completed. waiting in advance in the stacking area,
The transfer device for stacking the second electrode may include the second transfer device for stacking the second electrode before the second swing is completed so that the second electrode previously held by the transfer machine for stacking the second electrode faces the uppermost layer in a state where the second swing is completed. 2 An electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that in advance in the stacking area.
상기 제1 전극 적층용 이재기는, 상기 제1 스윙이 완료되면 미리 파지하고 있는 상기 제1 전극이 상기 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록, 상기 제1 스윙이 완료되기 전에 상기 제1 적층 영역에서 미리 대기하고,
상기 제2 전극 적층용 이재기는, 상기 제2 스윙이 완료되면 미리 파지하고 있는 상기 제2 전극이 상기 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록, 상기 제2 스윙이 실시 완료되기 전에 상기 제2 적층 영역에서 미리 대기하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.According to claim 1,
The transfer device for stacking the first electrode, when the first swing is completed, in the first stacking area before the first swing is completed, so that the first electrode held in advance is spaced apart from the uppermost layer by a predetermined clearance distance from the uppermost layer. waiting in advance,
The transfer device for stacking the second electrode may include, when the second swing is completed, the second stacking area before the second swing is completed so that the second electrode held in advance is spaced apart from the uppermost layer by a predetermined clearance interval. Electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that the waiting in advance.
상기 폴딩 유닛은,
상기 스윙 유닛의 구동에 의해 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적을 따라 이동할 때, 상기 폴딩 기준점을 중심으로 상기 분리막 원단이 폴딩되도록 함으로써, 상기 분리막 원단을 이용하여 상기 베이스부 상측에 다단으로 적층되는 분리막 원단의 분리부를 단계적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.According to claim 1,
The folding unit,
When the lamination stage moves along the arc trajectory by the driving of the swing unit, the separator fabric is folded around the folding reference point, so that the separator fabric is laminated in multiple steps on the upper side of the base part using the separator fabric An apparatus for manufacturing an electrode assembly, characterized in that the separation part is formed in stages.
상기 폴딩 지그는,
상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 일단에 해당하는 제1 적층 영역에 배치하는 제1 스윙이 실시될 때, 상기 최상층의 일단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 일단을 중심으로 상기 분리막 원단을 폴딩시켜 상기 최상층에 미리 적층되어 있는 상기 제2 전극의 상측을 커버하도록 상기 최상층으로부터 연장되는 분리부를 새로 형성하는 제1 폴딩 지그; 및
상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 타단에 해당하는 제2 적층 영역에 배치하는 제2 스윙이 실시될 때, 상기 최상층의 타단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 타단을 중심으로 상기 분리막 원단을 폴딩시켜 상기 최상층에 미리 적층되어 있는 상기 제1 전극의 상측을 커버하도록 상기 최상층으로부터 연장되는 분리부를 새로 형성하는 제2 폴딩 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.6. The method of claim 5,
The folding jig,
When the first swing of arranging the lamination stage in the first lamination area corresponding to one end of the arc trajectory is carried out, one end of the uppermost layer is arranged to be caught, and the separator fabric is folded around one end of the uppermost layer a first folding jig which newly forms a separating part extending from the uppermost layer to cover an upper side of the second electrode which is previously stacked on the uppermost layer; and
When the second swing of arranging the lamination stage in the second lamination area corresponding to the other end of the arc trajectory is performed, the other end of the uppermost layer is arranged to be caught, and the separator fabric is folded around the other end of the uppermost layer and a second folding jig for newly forming a separating part extending from the uppermost layer to cover an upper side of the first electrode stacked in advance on the uppermost layer.
상기 제1 폴딩 지그는, 상기 제1 스윙이 실시될 때, 상기 제2 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제2 전극을 가압하여 고정하고,
상기 제2 폴딩 지그는, 상기 제2 스윙이 실시될 때, 상기 제1 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제1 전극을 상기 가압하여 고정하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.7. The method of claim 6,
The first folding jig presses and fixes the second electrode stacked on the uppermost layer in the second stacking area when the first swing is performed,
The second folding jig, when the second swing is performed, the electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that the pressing and fixing the first electrode stacked on the uppermost layer in the first stacking region.
상기 적층 스테이지 상의 설정된 제1 스테이지 위치와 상기 분리막 공급 유닛의 사이거리는, 상기 적층 스테이지가 상기 제2 적층 영역에서 상기 제1 적층 영역으로 이동하는 동안 점차적으로 증가하도록 이루어지고,
상기 적층 스테이지 상의 설정된 제2 스테이지 위치와 상기 분리막 공급 유닛의 사이거리는, 상기 적층 스테이지가 상기 제2 적층 영역에서 상기 제1 적층 영역으로 이동하는 동안 점차적으로 증가하도록 이루어지며,
상기 제1 스테이지 위치는 상기 제1 폴딩 지그가 상기 분리막 폴딩체를 가압 고정하는 위치이고, 상기 제2 스테이지는 위치는 상기 제2 폴딩 지그가 상기 분리막 폴딩체를 가압 고정하는 위치인 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.7. The method of claim 6,
The distance between the set first stage position on the lamination stage and the separation membrane supply unit is made to gradually increase while the lamination stage moves from the second lamination area to the first lamination area,
The distance between the set second stage position on the lamination stage and the separation membrane supply unit is made to gradually increase while the lamination stage moves from the second lamination area to the first lamination area,
The first stage position is a position where the first folding jig presses and fixes the separation membrane folding body, and the second stage position is a position where the second folding jig presses and fixes the separation membrane folding body. Electrode assembly manufacturing apparatus.
상기 폴딩 유닛은,
상기 제1 폴딩 지그를 상기 적층 스테이지의 수평 방향과 대응하는 X 방향 및 상기 적층 스테이지의 높이 방향과 대응하는 Z 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이송하는 제1 지그 이송기; 및
상기 제2 폴딩 지그를 상기 X 방향 및 상기 Z 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이송하는 제2 지그 이송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.7. The method of claim 6,
The folding unit,
a first jig transferer for transferring the first folding jig in at least one of an X direction corresponding to a horizontal direction of the stacking stage and a Z direction corresponding to a height direction of the stacking stage; and
The electrode assembly manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a second jig transporter configured to transport the second folding jig in at least one of the X-direction and the Z-direction.
상기 제1 지그 이송기는,
상기 제1 스윙이 시작되기 전, 상기 제2 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제2 전극을 가압 고정하도록 상기 제1 폴딩 지그를 구동하고,
상기 제1 스윙이 완료되면, 상기 제1 적층 영역에서 상기 최상층과 상기 새로 형성된 분리부 사이의 계면으로부터 상기 제1 폴딩 지그를 외측으로 인출하며,
상기 제2 지그 이송기는,
상기 제2 스윙이 시작되기 전, 상기 제1 적층 영역에서 상기 최상층에 적층된 제1 전극을 가압 고정하도록 상기 제2 폴딩 지그를 구동하고,
상기 제2 스윙이 완료되면, 상기 제2 적층 영역에서 상기 최상층과 상기 새로 형성된 분리부 사이의 계면으로부터 상기 제2 폴딩 지그를 외측으로 인출하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.10. The method of claim 9,
The first jig transfer machine,
driving the first folding jig to press and fix the second electrode stacked on the uppermost layer in the second stacking area before the first swing starts,
When the first swing is completed, the first folding jig is drawn out from the interface between the uppermost layer and the newly formed separation part in the first stacking area,
The second jig transfer machine,
driving the second folding jig to press and fix the first electrode stacked on the uppermost layer in the first stacking area before the second swing starts,
When the second swing is completed, the electrode assembly manufacturing apparatus characterized in that the second folding jig is drawn out from the interface between the uppermost layer and the newly formed separation portion in the second stacking region.
상기 분리막 공급 유닛은,
상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 일단에 해당하는 제1 적층 영역에 배치하는 제1 스윙, 또는 상기 적층 스테이지를 상기 원호 궤적의 타단에 해당하는 제2 적층 영역에 배치하는 제2 스윙이 실시될 때,
상기 분리막 원단이 상기 적층 스테이지를 미리 정해진 추종 양상으로 추종하면서 이동하도록 상기 분리막 원단의 이송을 안내하는 안내 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.According to claim 1,
The separation membrane supply unit,
When a first swing in which the stacking stage is disposed in a first stacking area corresponding to one end of the arc trajectory or a second swing in which the stacking stage is disposed in a second stacking area corresponding to the other end of the arc trajectory is performed ,
and a guide member for guiding the transfer of the separator fabric so that the separator fabric moves while following the lamination stage in a predetermined tracking mode.
상기 안내 부재는, 상기 분리막 원단이 그 사이 간격에 개재되면서 각각의 외면에 접촉하도록 설치된 한 쌍의 안내 롤러를 포함하고,
상기 적층 스테이지의 수평 방향을 나타내는 X 방향 및 상기 적층 스테이지의 높이 방향을 나타내는 Z 방향에 대한 XZ 좌표계에 있어서, 상기 한 쌍의 안내 롤러의 사이 간격의 X 좌표값은 상기 원호 궤적의 원호 중심축의 X 좌표값과 동일하고, 상기 한 쌍의 안내 롤러는 동일한 Z 좌표값을 갖는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.12. The method of claim 11,
The guide member includes a pair of guide rollers installed so that the separation membrane fabric is in contact with each outer surface while being interposed in a gap therebetween,
In the XZ coordinate system with respect to the X direction indicating the horizontal direction of the lamination stage and the Z direction indicating the height direction of the lamination stage, the X coordinate value of the interval between the pair of guide rollers is the X of the arc central axis of the arc trajectory. The coordinate value is the same, and the pair of guide rollers are installed at positions having the same Z coordinate value.
상기 한 쌍의 안내 롤러는 각각, 상기 분리막 원단이 상기 한 쌍의 안내 롤러 중 어느 하나의 둘레면의 접선 방향으로 연장되면서 상기 적층 스테이지를 추종하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.13. The method of claim 12,
Each of the pair of guide rollers is an electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that the separation membrane fabric is provided to follow the lamination stage while extending in a tangential direction of a circumferential surface of any one of the pair of guide rollers.
상기 한 쌍의 안내 롤러는 각각, 상기 분리막 원단이 상기 사이 간격을 -Z 방향으로 통과하되, 상기 제1 스윙 또는 상기 제2 스윙이 완료된 상태에서 상기 분리막 원단이 상기 둘레면의 최저점으로부터 접선 방향으로 연장되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.14. The method of claim 13,
In each of the pair of guide rollers, the separation membrane distal end passes through the interval in the -Z direction, but in a state in which the first swing or the second swing is completed, the separation membrane distal end moves in a tangential direction from the lowest point of the circumferential surface Electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that installed so as to extend.
상기 한 쌍의 안내 롤러는 각각,
상기 제1 스윙 또는 상기 제2 스윙이 완료된 상태에서, 상기 안내 롤러의 둘레면의 최저점과 맞닿는 상기 분리막 원단의 특정 지점의 Z 좌표값이 상기 원호 궤적의 원호 중심축의 Z 좌표값과 동일하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.
15. The method of claim 14,
Each of the pair of guide rollers,
In a state in which the first swing or the second swing is completed, the Z coordinate value of a specific point of the separation membrane distal end in contact with the lowest point of the circumferential surface of the guide roller is the same as the Z coordinate value of the central axis of the arc of the arc trajectory. Electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that.
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