KR102483517B1

KR102483517B1 - 이차 전지용 셀 스택 제조 장치

Info

Publication number: KR102483517B1
Application number: KR1020200103090A
Authority: KR
Inventors: 신창호; 박남순
Original assignee: 신창호; 박남순
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2022-12-30
Also published as: WO2022039411A1; KR20220022197A

Abstract

본 발명은 본체가 되는 제조장치프레임과, 상기 제조장치프레임에 서로 이격 설치되며 각각 양극 전극판과 음극 전극판이 적치되는 전극매거진과, 상기 전극매거진의 내측으로 서로 이격되어 제조장치프레임에 설치된 얼라인부와, 서로 이격되어 상기 제조장치프레임에 설치되며 각 전극매거진과 각 얼라인부 사이에서 왕복 이동하면서 각 전극매거진에 적치된 전극판을 각 얼라인부로 이송하는 제1전극트랜스퍼와, 상기 제1전극트랜스퍼 사이에 위치하여 서로 이격되어 제조장치프레임에 설치되며 각 얼라인부와 적층테이블부 사이에서 왕복 이동하면서 각 얼라인부에 적치된 전극판을 적층테이블부로 이송하는 제2전극트랜스퍼와, 양측의 얼라인부 사이에 위치하여 제조장치프레임에 설치되며 양측의 제2전극트랜스퍼에서 이송되는 전극판이 교대로 적층되는 적층테이블부와, 상기 적층테이블부로 세퍼레이터를 공급하는 세퍼레이터공급부를 포함하며;
상기 제1전극트랜스퍼와 제2전극트랜스퍼는 직선 운동을 하면서 전극판을 이송하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 관한 것이다.

Description

이차 전지용 셀 스택 제조 장치{Cell Stacking Apparatus For Secondary Battery}

본 발명은 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테이지 상에 연속적으로 공급되는 세퍼레이터에 음극판과 양극판이 교대로 적층되도록 하여 셀 스택을 제조하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화학전지는 양극판과 음극판이라는 전극판 한 쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서 전극판과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다. 화학전지는 충전반응이 매우 느려서 1회 방전 용도로만 쓰이는 1차전지와, 반복적인 충방전을 통해 재사용이 가능한 2차전지로 구분되며, 최근 들어서는 충방전이 가능한 장점으로 인해 2차전지의 사용이 늘고 있는 추세에 있다. 상기 2차전지는 충전하여 반복적으로 사용할 수 있는 장점으로 인해 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 일례로 와이어리스 모바일 기기와 같은 첨단전자 기기뿐 아니라, 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로도 주목받고 있다.

이러한 2차 전지는 양극판, 분리막, 음극판이 순차적으로 적층되어 전해질 용액에 담가진 형태로 이루어지는데, 이와 같은 2차 전지의 내부 셀 스택을 제작하는 방식은 음극판 및 양극판을 분리막 상에 배치하고 이를 말아서(Winding) 젤리-롤(Jelly-Roll) 형태로 제작하는 방식이 많이 사용되며, 보다 많은 전기 용량을 가지는 중대형 2차 전지의 경우에는 음극판, 양극판 및 분리막을 교대로 적층하여(Stacking) 제작하는 방식이 많이 사용된다.

대한민국 등록번호 제10-1956758호 등록특허공보에는 음극판, 양극판 및 분리막을 교대로 적층하여(Stacking) 제작하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치가 공개되어 있다. 상기와 같은 이차 전지용 셀 스택 제조 장치는 회전하는 방식으로서, 회전하는 틸팅테이블의 관성에 의해 일치되게 적층되어야 하는 양극판 및 음극판의 적층에 있어서 서로 어긋남이 발생할 수 있으며, 따라서 고속 작업이 용이하지 않고, 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록번호 제10-1956758호 등록특허공보

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 센서에 의해 양극판과 음극판이 일정한 방향으로 정렬되고 직선으로 이동되어 적층됨으로써 구조가 간단하고, 관성에 의한 적층 작업의 불량이 방지되어 정밀한 고속 작업이 가능한 이차 전지용 셀 스택 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 본체가 되는 제조장치프레임과, 상기 제조장치프레임에 서로 이격 설치되며 각각 양극 전극판과 음극 전극판이 적치되는 전극매거진과, 상기 전극매거진의 내측으로 서로 이격되어 제조장치프레임에 설치된 얼라인부와, 서로 이격되어 상기 제조장치프레임에 설치되며 각 전극매거진과 각 얼라인부 사이에서 왕복 이동하면서 각 전극매거진에 적치된 전극판을 각 얼라인부로 이송하는 제1전극트랜스퍼와, 상기 제1전극트랜스퍼 사이에 위치하여 서로 이격되어 제조장치프레임에 설치되며 각 얼라인부와 적층테이블부 사이에서 왕복 이동하면서 각 얼라인부에 적치된 전극판을 적층테이블부로 이송하는 제2전극트랜스퍼와, 양측의 얼라인부 사이에 위치하여 제조장치프레임에 설치되며 양측의 제2전극트랜스퍼에서 이송되는 전극판이 교대로 적층되는 적층테이블부와, 상기 적층테이블부로 세퍼레이터를 공급하는 세퍼레이터공급부를 포함하며;

상기 제1전극트랜스퍼와 제2전극트랜스퍼는 직선 운동을 하면서 전극판을 이송하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치를 제공한다.

상기에서, 제1전극트랜스퍼는 제1트랜스퍼가이드에 의하여 안내되어 제조장치프레임에서 제1트랜스퍼가이드를 따라 직선 운동하는 제1트랜스퍼본체와, 상기 제1트랜스퍼본체에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 하부에 전극판을 흡착하는 제1트랜스퍼흡착판이 구비된 제1트랜스퍼부재와, 상기 제1트랜스퍼본체에 설치되어 제1트랜스퍼부재를 상하 이동시키는 제1트랜스퍼구동수단을 포함하여;

상기 각 제1전극트랜스퍼는 외향 이동하여 각 전극매거진의 상부에서 제1트랜스퍼구동수단이 작동하여 제1트랜스퍼부재가 하강하여 전극매거진에 적치된 전극판을 흡착하고, 전극판이 흡착된 상태에서 제1트랜스퍼구동수단이 작동하여 제1트랜스퍼부재가 상승하고, 내향 이동하여 각 얼라인부의 상부에서 제1트랜스퍼구동수단이 작동하여 제1트랜스퍼부재가 하강하고 흡착이 해제되어 전극판이 얼라인부에 적치되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제2전극트랜스퍼는 제2트랜스퍼가이드에 의하여 안내되어 제조장치프레임에서 제2트랜스퍼가이드를 따라 직선 운동하는 제2트랜스퍼본체와, 상기 제2트랜스퍼본체에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 하부에 전극판을 흡착하는 제2트랜스퍼흡착판이 구비된 제2트랜스퍼부재와, 상기 제2트랜스퍼본체에 설치되어 제2트랜스퍼부재를 상하 이동시키는 제2트랜스퍼구동수단을 포함하여;

상기 각 제2전극트랜스퍼는 외향 이동하여 각 얼라인부의 상부에서 제2트랜스퍼구동수단이 작동하여 제2트랜스퍼부재가 하강하여 얼라인부에 적치된 전극판을 흡착하고, 전극판이 흡착된 상태에서 제2트랜스퍼구동수단이 작동하여 제2트랜스퍼부재가 상승하고, 내향 이동하여 적층테이블부의 상부에서 제2트랜스퍼구동수단이 작동하여 제2트랜스퍼부재가 하강하고 흡착이 해제되어 전극판이 적층테이블부에 적치되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제2전극트랜스퍼는 내측에 회전 가능하게 구비되는 트랜스퍼롤러가 구비되어, 제2전극트랜스퍼가 내측으로 이동하면서 트랜스퍼롤러가 세퍼레이터를 반대쪽으로 밀어서 트랜스퍼롤러 외측의 제2트랜스퍼본체가 적층테이블부의 상부에 전극판과 함께 적층되는 세퍼레이터의 상부로 위치하도록 하여, 제2트랜스퍼본체의 흡착판에 흡착된 전극판이 흡착 해제되면서 세퍼레이터의 상부에 전극판이 적층 가능한 것을 특징으로 한다.

상기에서, 적층테이블부는 제조장치프레임에 설치되는 적층테이블프레임과, 테이블본체가이드에 의해 안내되어 적층테이블프레임에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 상부에 세퍼레이터와 함께 복수의 전극판이 적층되는 적층전극적치부를 가지는 적층테이블본체와, 상기 적층테이블본체를 상하 방향 이동시키는 적층테이블구동부와, 상기 적층테이블본체에 구비되는 그립프레임과, 상기 그립프레임의 길이 방향 양측에 구비되며 그립부가이드에 의해 안내되어 서로 마주한 방향으로 왕복 운동 가능하게 설치되는 적층그립부와, 상기 적층그립부를 서로 마주하는 방향으로 왕복 운동시키는 그립부구동부를 포함하며;

상기 적층그립부는 그립부가이드에 의해 안내되며 그립부구동부에 의해 서로 마주하는 방향으로 왕복 운동하는 적층그립부본체와, 상기 적층그립부본체에 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 적층그립과, 상기 적층그립부본체에 설치되어 적층그립을 상하 이동시키는 적층그립작동부를 포함하며;

상기 그립부구동부의 구동으로 적층그립부본체가 서로 마주하는 방향으로 전진하여 적층그립이 적층전극적치부의 상부로 위치하고, 적층그립작동부의 작동으로 적층그립이 하강하여 적층전극적치부에 적치된 세퍼레이터와 전극을 하향 가압하여 적층그립과 적층전극적치부 사이에서 그리핑되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 적층테이블구동부는 적층테이블프레임에 구비된 적층테이블구동모터와, 상기 적층테이블프레임에 연결되어 회전하는 적층테이블스크류와, 상기 적층테이블본체에 결합되 적층테이블스크류에 치합하는 적층테이블볼나사를 포함하며;

상기 적층전극적치부에 적치되는 세퍼레이터와 전극판에 맞추도록 적층테이블구동부가 작동하여 적층테이블본체가 하강하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 그립프레임은 그립프레임가이드에 의해 안내되고 그립프레임구동부에 의해 구동되어 적층테이블본체에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며;

상기 그립프레임구동부는 적층테이블본체에 설치된 그립프레임구동모터와, 상기 그립프레임구동모터에 의해 회전되는 그립프레임볼스크류와, 상기 그립프레임에 설치되며 그립프레임볼스크류에 치합하는 볼나사를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치는 직선 운동으로 셀 스택 적층 작업이 이루어지므로 구조가 간단해지고, 따라서 장치의 무게가 감소하여 관성에 의한 적층 작업의 불량이 방지되고 정밀한 고속 작업이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 이차 전지용 셀 스택 제조 장치를 도시한 개략적인 정면도이며,
도 2는 본 발명 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 구비되는 전극매거진을 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 구비되는 제1전극트랜스퍼를 도시한 사시도이며,
도 4는 본 발명의 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 구비되는 제2전극트랜스퍼를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 구비되는 얼라인부를 도시한 사시도이며,
도 6은 도 5에 도시한 얼라인부의 얼라인부재를 제거한 상태를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 구비되는 적층테이블부를 도시한 사시도이며,
도 8은 본 발명의 이차 전지용 셀 스택 제조 장치의 적층 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 구조도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 이차 전지용 셀 스택 제조 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

이하에서는 도 1의 가로 방향으로 양측의 전극매거진(120)에서 적층테이블부(160)를 향하는 쪽을 "내측 또는 내향"으로, 적층테이블부(160)에서 양측의 전극매거진(120)을 향하는 쪽을 "외측 또는 외향"으로 기재한다.

그리고 도 1에서 좌우 방향을 "가로 방향"으로, 도 1의 지면에 수직한 방향인 도 3에 "A"로 표시한 방향을 "전후 방향"으로 하며, 제1트랜스퍼본체(132)로부터 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)가 돌출된 방향을 "전방"으로, 그 반대 방향을 "후방"으로 기재한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100)는 제조장치프레임(101)과, 전극매거진(120)과, 제1전극트랜스퍼(130)와, 제2전극트랜스퍼(150)와, 얼라인부(140)와, 적층테이블부(160)와, 세퍼레이터공급부(170)를 포함하여 이루어진다.

상기 제조장치프레임(101)은 본 발명인 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100)의 본체가 된다. 상기 제조장치프레임(101)에는 전극매거진(120), 제1전극트랜스퍼(130), 제2전극트랜스퍼(150), 얼라인부(140), 적층테이블부(160), 세퍼레이터공급부(170)가 설치된다.

상기 전극매거진(120), 제1전극트랜스퍼(130), 제2전극트랜스퍼(150), 얼라인부(140)는 2개씩 구비되며, 적층테이블부(160)를 중심으로 가로 방향 양측에 각각 설치된다. 상기 적층테이블부(160)를 중심으로 가로 방향 일측에서는 음극인 전극판이 이송되고, 적층테이블부(160)를 중심으로 가로 방향 타측에서는 양극인 전극판이 이송된다.

이하에서는 상기 적층테이블부(160)를 중심으로 적층테이블부(160)의 가로 방향 양측에서 전극판이 이송되는 방법은 동일하므로 가로 방향 일측에 대해서만 설명한다.

상기 전극매거진(120)은 상기 제조장치프레임(101)에 서로 이격되어 설치된다. 상기 전극매거진(120)은 제조장치프레임(101)에 가로 방향으로 서로 이격되어 설치된다. 상기 전극매거진(120)에는 각각 양극 전극판과 음극 전극판이 적치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전극매거진(120)은 매거진본체(121)와, 매거진이송부(125)와, 매거진이동부(123)와, 전극적층부(129)와, 전극판상향조절부(127)를 포함하여 이루어진다.

상기 매거진본체(121)는 전후 방향으로 연장되어 제조장치프레임(101)에 설치된다. 상기 매거진본체(121)는 복수의 전극적층부(129)가 전후 방향으로 배열되어 설치되는 크기를 가진다. 상기 매거진본체(121)는 전후 방향으로 연장된 판상인 바닥부와, 바닥부의 가로 방향 양측에서 상향 절곡되어 연장된 측판부로 이루어진다. 상기 매거진본체(121)의 가로 방향 양측의 측판부 상단에는 전극적층부(129)가 안착되는 안착부재(124)가 서로 이격되어 복수로 구비된다. 상기 안착부재(124)는 판상이며, 금속, 플라스틱, 실리콘, 고무 등의 재질로 이루어진다.

상기 매거진이송부(125)는 상기 매거진본체(121)의 바닥부에 구비된다. 상기 매거진이송부(125)는 전후 방향으로 구비되어 실린더나, 볼나사와 볼스크류로 이루어진다. 상기 매거진이송부(125)에는 매거진이송부(125)의 일측으로 매거진이송부(125)와 나란한 매거진본체가이드(125-1)가 더 구비된다. 상기 매거진이송부(125)는 매거진이동부(123)를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 역할을 한다.

상기 매거진이동부(123)는 상기 매거진본체(121)의 바닥부로부터 상향 이격되어 구비된다. 상기 매거진이동부(123)는 전후 방향으로 연장 구비된다. 상기 매거진이동부(123)는 상기 매거진이송부(125) 상에 안착되어 매거진이송부(125)의 구동에 따라 이동되며, 상기 매거진본체가이드(125-1)에 의해 안내되어 전후 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 전극적층부(129)는 하나 이상 구비되며, 전후 방향으로 이격되어 구비된다. 상기 전극적층부(129)는 상기 매거진이동부(123)에 안착하여 착탈 가능하게 구비된다. 상기 전극적층부(129)는 상기 매거진이동부(123)에 안착하여 매거진이송부(125)에 의해 전후 방향으로 이송되고, 상기 안착부재(124) 상에 안착된다. 상기 전극적층부(129)는 매거진적층하판(129-1)을 구비하여 내측에 전극판이 적층된다. 상기 매거진적층하판(129-1)은 중심부가 천공된 형태로 형성된다.

상기 전극판상향조절부(127)는 상기 전극적층부(129)에 적층된 전극판을 상향 이동시키는 역할을 한다. 상기 전극판상향조절부(127)는 상기 매거진본체(121)에 설치된 전극판상향조절모터(127-1)와, 벨트와 풀리로 이루어져 전극판상향조절모터(127-1)의 동력을 전달하는 전극판상향조절구동전달부(127-3)와, 상기 전극판상향조절모터(127-1)로부터 전극판상향조절구동전달부(127-3)를 통해 전달되는 동력으로 회전되는 전극판상향조절스크류(127-5)와, 상기 전극판상향조절스크류(127-5)에 치합하는 전극판상향조절볼나사가 결합되며 일측 상하로 연장된 전극판상향조절봉(127-9)을 가지는 전극판상향조절부재(127-7)를 포함한다. 상기 전극판상향조절봉(127-9)의 상단에는 상기 매거진적층하판(129-1)에 형성된 천공부를 통해 전극판을 상향시키는 전극판상향조절판(127-2)이 설치된다.

상기 전극판상향조절부(127)는 제1전극트랜스퍼(130)에 의해 전극적층부(129)의 전극판이 얼라인부(140)로 이송되면 전극판상향조절모터(127-1)가 회전하여 이송된 전극판 두께만큼 전극판상향조절판(127-2)을 상향시켜 상단의 전극판의 높이가 일정하게 유지되도록 한다.

상기 매거진본체(121)의 전후 방향 중심부에 위치하는 전극적층부(129)의 전극판 모두가 제1전극트랜스퍼(130)에 의해 이동되면, 매거진이송부(125)의 작동으로 매거진이동부(123)가 전후 방향으로 이동하고 다른 전극적층부(129)가 전후 방향 중심부로 이동하여 작업의 중단 없이 연속 작업이 가능하다.

상기 전극매거진(120)에는 매거진본체(121)의 전후 방향 중심부에 구비되는 매거진블로어(122)가 더 구비된다. 상기 매거진블로어(122)는 상기 매거진본체(121)의 전후 방향 중심부에 결합된 블로어프레임(122-1)에 구비된다. 상기 매거진블로어(122)는 상기 블로어프레임(122-1)의 전후 방향 양측에서 서로 마주하는 방향으로 설치되어, 서로 마주하는 방향으로 공기가 분사된다.

상기 매거진블로어(122)가 구비됨으로써 전극판을 이송할 때 양측의 매거진블로어(122)로부터 공기가 분사되어 적층된 전극판이 서로 붙는 것이 방지되며 제1전극트랜스퍼(130)에 의해 1개씩 전극판이 이송될 수 있다.

상기 제1전극트랜스퍼(130)는 가로 방향으로 서로 이격되어 상기 제조장치프레임(101)에 설치된다. 상기 제1전극트랜스퍼(130)는 적층테이블부(160)를 중심으로 가로 방향 양측에 위치한 전극매거진(120)과 각 얼라인부(140) 사이에 설치된다. 상기 제1전극트랜스퍼(130)는 전극매거진(120)과 각 얼라인부(140) 사이에서 직선으로 왕복 이동하면서 각 전극매거진(120)에 적치된 전극판을 각 얼라인부(140)로 이송하는 역할을 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극트랜스퍼(130)는 제1전극트랜스퍼구동부(도시하지 않음)와, 제1트랜스퍼본체(132)와, 제1트랜스퍼서브모터(135)와, 제1트랜스퍼부재(131)와, 제1트랜스퍼구동수단(137)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1전극트랜스퍼구동부(도시하지 않음)는 제조장치프레임(101)의 양측에 구비된다. 상기 제1전극트랜스퍼구동부는 실린더로 가능하며, 볼나사와 볼스크류로도 가능하다. 상기 제1전극트랜스퍼구동부가 실린더로 구비되는 경우, 제조장치프레임(101)의 양측에 실린더가 설치되고, 실린더로드의 단부가 제1트랜스퍼본체(132)에 결합되어 실린더의 작동에 의해 양측의 제1전극트랜스퍼(130)는 전극매거진(120)과 얼라인부(140) 사이에서 왕복 운동할 수 있다.

상기 제1전극트랜스퍼구동부는 제조장치프레임(101)의 양측에 제1전극트랜스퍼(130)의 구동을 위한 모터가 설치되고, 제1트랜스퍼본체(132)에 볼나사를 설치하고 모터 구동에 의해 회전하는 볼스크류가 볼나사에 치합하여 모터의 구동에 의해 제1전극트랜스퍼(130)가 전극매거진(120)과 얼라인부(140) 사이에서 왕복 운동할 수도 있다.

상기 제1트랜스퍼본체(132)는 후방 및 상향 개구되어 단면이 'ㄷ'자인 중공체로 형성되며, 육면체 또는 판상 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1트랜스퍼본체(132)는 상기 제조장치프레임(101)의 가로 방향으로 구비된 제1트랜스퍼가이드(133)에 슬라이딩 가능하게 구비된다. 상기 제1트랜스퍼본체(132)는 상기 제1트랜스퍼가이드(133)에 의하여 안내되어 제조장치프레임(101)에서 제1트랜스퍼가이드(133)를 따라 직선으로 왕복 운동한다. 상기 제1트랜스퍼본체(132)에는 전방으로 돌출된 판상인 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)가 구비된다. 상기 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)에는 상하 방향으로 관통된 안내공이 형성된다.

상기 제1트랜스퍼서브모터(135)는 상기 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)를 상하 이동시키는 구성으로, 상기 제1트랜스퍼본체(132)와 별도로 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)에 리니어가이드에 의해 상하 이동 가능하게 설치되고, 제1트랜스퍼서브모터(135)가 작동하여 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)가 상하 운동 하도록 하는 것이 가능하다.

상기 제1트랜스퍼서브모터(135)를 모터로 하고, 볼스크류와 볼나사 결합으로 하는 것이 가능하며, 상기 제1트랜스퍼서브모터(135)를 공압 등으로 작용하는 실린더로 구성하는 것도 가능하다.

상기 제1트랜스퍼부재(131)는 상기 제1트랜스퍼본체(132)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 제1트랜스퍼부재(131)는 제1트랜스퍼가이드바(131-3)와, 제1트랜스퍼연결부(131-7)와, 제1트랜스퍼부재본체(131-1)와, 제1트랜스퍼흡착판(131-5)으로 이루어진다.

상기 제1트랜스퍼가이드바(131-3)는 상하 방향으로 연장된 막대 형태로 형성되어 상기 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)에 형성된 안내공에 슬라이딩 삽입된다.

상기 제1트랜스퍼연결부(131-7)는 상기 제1트랜스퍼가이드바(131-3)에 상단에 구비되어 제1트랜스퍼가이드바(131-3)가 하향 이동하면 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)에 걸리도록 구비된다.

상기 제1트랜스퍼부재본체(131-1)는 전후 방향으로 연장된 판상으로 구비된다. 상기 제1트랜스퍼부재본체(131-1)는 후방이 상기 제1트랜스퍼가이드바(131-3)의 하단에 결합되어 구비된다. 상기 제1트랜스퍼부재본체(131-1)는 제1트랜스퍼가이드바(131-3)에 의해 안내되어 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 제1트랜스퍼흡착판(131-5)은 상기 제1트랜스퍼부재본체(131-1)의 하부에 구비된다. 상기 제1트랜스퍼흡착판(131-5)은 상기 전극매거진(120)의 전극적층부(129)에서 전극판을 흡착한다.

상기 제1트랜스퍼구동수단(137)은 상기 제1트랜스퍼본체(132)에 설치되어 제1트랜스퍼부재(131)를 상하 이동시킨다. 상기 제1트랜스퍼구동수단(137)은 제1트랜스퍼본체(132)의 제1트랜스퍼본체설치부(132-1)에 설치되며, 로드가 제1트랜스퍼연결부(131-7)에 연결되어 작동에 의해 제1트랜스퍼부재(131)를 상하 이동시킨다. 상기 제1트랜스퍼구동수단(137)은 공압 또는 유압실린더로 구비된다.

상기 제1전극트랜스퍼(130)의 작동에 대하여 설명하면, 상기 제1전극트랜스퍼(130)는 외향 이동하여 전극매거진(120)의 상부에서 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동하여 제1트랜스퍼부재(131)가 하강하여 전극매거진(120)에 적치된 전극판을 흡착하고, 전극판이 흡착된 상태에서 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동하여 제1트랜스퍼부재(131)가 상승하고, 내향 이동하여 얼라인부(140)의 상부에서 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동하여 제1트랜스퍼부재(131)가 하강하고 흡착이 해제되어 전극판이 얼라인부(140)에 적치된다.

전극판이 얼라인부(140) 상부에 적치되고, 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동하여 제1트랜스퍼부재(131)가 상승하고, 외향하여 전극매거진(120)의 상부로 이동하고, 다시 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동되는 과정이 반복되어 전극매거진(120)에 적치된 전극판이 얼라인부(140)로 이송된다.

상기 제2전극트랜스퍼(150)는 가로 방향으로 서로 이격되어 상기 제조장치프레임(101)에 설치된다. 상기 제2전극트랜스퍼(150)는 적층테이블부(160)를 중심으로 가로 방향 양측에 위치한 얼라인부(140)와 적층테이블부(160) 사이에 설치된다. 상기 제2전극트랜스퍼(150)는 가로 방향 양측에 위치한 각 얼라인부(140)와 적층테이블부(160) 사이에서 직선으로 왕복 이동하면서 각 얼라인부(140)에 적치된 전극판을 적층테이블부(160)로 이송하는 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2전극트랜스퍼(150)는 제2전극트랜스퍼구동부(도시하지 않음)와, 제2트랜스퍼본체(152)와, 제2트랜스퍼서브모터(155)와, 제2트랜스퍼부재(151)와, 제2트랜스퍼구동수단(157)과, 트랜스퍼롤러(159)를 포함하여 이루어진다.

상기 제2전극트랜스퍼구동부(도시하지 않음)는 제조장치프레임(101)의 양측에 구비된다. 상기 제2전극트랜스퍼구동부는 실린더로 가능하며, 볼나사와 볼스크류로도 가능하다.

상기 제2전극트랜스퍼구동부가 실린더로 구비되는 경우, 제조장치프레임(101)의 양측에 실린더가 설치되고, 실린더로드의 단부가 제2트랜스퍼본체(152)에 결합되어 실린더의 작동에 의해 양측의 제2전극트랜스퍼(150)는 얼라인부(140)와 적층테이블부(160) 사이에서 왕복 운동할 수 있다.

상기 제2전극트랜스퍼구동부는 제조장치프레임(101)의 양측에 제2전극트랜스퍼(150)의 구동을 위한 모터가 설치되고, 제2트랜스퍼본체(152)에 볼나사를 설치하고 모터 구동에 의해 회전하는 볼스크류가 볼나사에 치합하여 모터의 구동에 의해 제2전극트랜스퍼(150)가 얼라인부(140)와 적층테이블부(160) 사이에서 왕복 운동할 수도 있다.

상기 제2트랜스퍼본체(152)는 후방 및 상향 개구되어 단면이 'ㄷ'자인 중공체로 형성되며, 육면체 또는 판상 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 상기 제2트랜스퍼본체(152)는 상기 제조장치프레임(101)의 가로 방향으로 구비된 제2트랜스퍼가이드(153)에 슬라이딩 가능하게 구비된다. 상기 제2트랜스퍼본체(152)는 상기 제2트랜스퍼가이드(153)에 의하여 안내되어 제조장치프레임(101)에서 제2트랜스퍼가이드(153)를 따라 직선으로 왕복 운동한다. 상기 제2트랜스퍼본체(152)에는 전방으로 돌출된 판상인 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)가 구비된다. 상기 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)에는 상하 방향으로 관통된 안내공이 형성된다.

상기 제2트랜스퍼서브모터(155)는 상기 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)를 상하 이동시키는 구성으로, 상기 제2트랜스퍼본체(152)와 별도로 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)에 리니어가이드에 의해 상하 이동 가능하게 설치되고, 제2트랜스퍼서브모터(155)가 작동하여 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)가 상하 운동 하도록 하는 것이 가능하다.

상기 제2트랜스퍼서브모터(155)를 모터로 하고, 볼스크류와 볼나사 결합으로 하는 것이 가능하며, 상기 제2트랜스퍼서브모터(155)를 공압 등으로 작용하는 실린더로 구성하는 것도 가능하다.

상기 제2트랜스퍼부재(151)는 상기 제2트랜스퍼본체(152)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 제2트랜스퍼부재(151)는 제2트랜스퍼가이드바(151-3)와, 제2트랜스퍼연결부(151-7)와, 제2트랜스퍼부재본체(151-1)와, 제2트랜스퍼흡착판(151-5)으로 이루어진다.

상기 제2트랜스퍼가이드바(151-3)는 상하 방향으로 연장된 막대 형태로 형성되어 상기 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)에 형성된 안내공에 슬라이딩 삽입된다.

상기 제2트랜스퍼연결부(151-7)는 상기 제2트랜스퍼가이드바(151-3)에 상단에 구비되어 제2트랜스퍼가이드바(151-3)가 하향 이동하면 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)에 걸리도록 구비된다.

상기 제2트랜스퍼부재본체(151-1)는 전후 방향으로 연장된 판상으로 구비된다. 상기 제2트랜스퍼부재본체(151-1)는 후방이 상기 제2트랜스퍼가이드바(151-3)의 하단에 결합되어 구비된다. 상기 제2트랜스퍼부재본체(151-1)는 제2트랜스퍼가이드바(151-3)에 의해 안내되어 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 제2트랜스퍼흡착판(151-5)은 상기 제2트랜스퍼부재본체(151-1)의 하부에 구비된다. 상기 제2트랜스퍼흡착판(151-5)은 상기 얼라인부(140)에 적치된 전극판을 흡착한다.

상기 제2트랜스퍼구동수단(157)은 상기 제2트랜스퍼본체(152)에 설치되어 제2트랜스퍼부재(151)를 상하 이동시킨다. 상기 제2트랜스퍼구동수단(157)은 제2트랜스퍼본체(152)의 제2트랜스퍼본체설치부(152-1)에 설치되며, 로드가 제2트랜스퍼연결부(151-7)에 연결되어 작동에 의해 제2트랜스퍼부재(151)를 상하 이동시킨다. 상기 제2트랜스퍼구동수단(157)은 공압 또는 유압실린더로 구비된다.

상기 제2전극트랜스퍼(150)의 직선 운동에 대하여 설명하면, 상기 제2전극트랜스퍼(150)는 외향 이동하여 얼라인부(140)의 상부에서 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동하여 제2트랜스퍼부재(151)가 하강하여 얼라인부(140)에 적치된 전극판을 흡착하고, 전극판이 흡착된 상태에서 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동하여 제2트랜스퍼부재(151)가 상승하고, 내향 이동하여 적층테이블부(160)의 상부에서 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동하여 제2트랜스퍼부재(151)가 하강하고 흡착이 해제되어 전극판이 적층테이블부(160)에 적치된다.

전극판이 적층테이블부(160) 상부에 적치되고, 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동하여 제2트랜스퍼부재(151)가 상승하고, 외향하여 얼라인부(140)의 상부로 이동하고, 다시 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동되는 과정이 반복되어 얼라인부(140)에 적치된 전극판이 적층테이블부(160)로 이송된다. 가로 방향 양측의 제2전극트랜스퍼(150)는 교대로 각 얼라인부(140)의 전극판을 적층테이블부(160)로 이송한다.

상기 트랜스퍼롤러(159)는 상기 제2트랜스퍼부재(151)의 내측으로 구비된다. 상기 트랜스퍼롤러(159)는 롤러브라켓(159-1)에 의해 제2트랜스퍼본체(152)에 연결되어 구비된다. 상기 트랜스퍼롤러(159)는 상기 롤러브라켓(159-1)에 전후 방향으로 연장된 회전축이 구비되며, 상기 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비된다. 상기 트랜스퍼롤러(159)는 제2전극트랜스퍼(150)가 내측으로 이동하면서 세퍼레이터(S)를 반대 쪽으로 밀어서 트랜스퍼롤러(159) 외측의 제2트랜스퍼부재(151)가 적층테이블부(160)의 상부에 전극판과 함께 적층되는 세퍼레이터(S)의 상부로 위치하도록 하는 역할을 한다. 상기 제2트랜스퍼부재(151)의 흡착판(151-5)에 흡착된 전극판은 적층테이블부(160)의 상부에서 흡착 해제되면서 세퍼레이터(S)의 상부에 전극판이 적층된다.

상기 얼라인부(140)는 상기 제조장치프레임(101)에 설치된다. 상기 얼라인부(140)는 상기 전극매거진(120)의 내측으로 서로 이격되어 구비된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 얼라인부(140)는 얼라인베이스(141)와, 얼라인부재(141-1)와, 3개의 얼라인구동부(140-1)와, 1개의 얼라인구동지지부(140-2)를 포함하여 이루어진다.

상기 얼라인베이스(141)는 사각형인 판상이며, 상기 제조장치프레임(101)에 설치된다.

상기 얼라인부재(141-1)는 사각형인 판상으로 구비된다. 상기 얼라인부재(141-1)는 상기 얼라인베이스(141)로부터 상향 이격되어 설치된다. 상기 얼라인부재(141-1)의 내측에는 전극판이 안착하는 전극안착부(144)가 구비된다.

상기 전극안착부(144)에는 복수의 홀이 상하 방향으로 관통 형성된다. 상기 전극안착부(144)는 흡착판으로, 공기가 흡입되면서 상부에 적치된 전극판을 흡착할 수 있는 구조이다. 상기 얼라인부재(141-1)와 전극안착부(144) 사이에는 상기 전극안착부(144)의 대각선 모서리 2개소에 위치한 얼라인부재(141-1) 사이에 센싱간극(141-1a)이 형성된다. 상기 센싱간극(141-1a)의 하부로 전극안착부(144)에 안착된 전극판의 모서리를 이미지 센싱하는 얼라인센싱수단(142)이 설치된다.

상기 3개의 얼라인구동부(140-1)와 1개의 얼라인구동지지부(140-2)는 상기 얼라인베이스(141)와 얼라인부재(141-1) 사이에 구비된다. 상기 얼라인구동부(140-1)는 모서리 3개소에 설치되고, 얼라인구동지지부(140-2)는 나머지 모서리에 설치된다.

상기 얼라인구동부(140-1)는 얼라인구동수단(143)과 얼라인조정부재(147)로 구성된다.

상기 얼라인구동수단(143)은 얼라인베이스(141)에 설치된 얼라인구동모터(143-1)와, 얼라인구동모터(143-1)에 결합되어 회전되는 얼라인볼스크류(143-3)와, 얼라인볼나사(143-5)를 가지는 얼라인구동부재(145)와, 얼라인구동모터(143-1)의 회전축과 나란하게 구비되는 얼라인가이드(143-7)를 포함한다.

상기 얼라인구동부재(145)는 판상으로 구비되어 상기 얼라인구동모터(143-1)의 구동에 의해 직선 운동한다. 상기 얼라인구동부재(145)는 얼라인구동모터(143-1)가 회전하면 얼라인가이드(143-7)를 따라 왕복 이동된다.

상기 얼라인조정부재(147)는 판상으로 구비된다. 상기 얼라인조정부재(147)는 상기 얼라인구동부재(145) 상에 구비되어 조정부재가이드(147-1)에 의해 안내되며 얼라인구동부재(145)와 수직 방향으로 직선 운동한다. 상기 얼라인조정부재(147)의 상부에는 단면이 원형인 얼라인안내부(149)가 구비된다. 상기 얼라인안내부(149)는 얼라인부재(141-1)의 모서리 4개소 중 3개소에 형성된 얼라인안내공(141-1b)에 회전 가능하게 삽입된다. 상기 얼라인부재(141-1)의 모서리 4개소 중 나머지 1개소에는 얼라인구동지지부(140-2)의 구동지지안내부(149a)가 회전 가능하게 삽입되는 얼라인안내공(141-1b)이 형성된다.

상기 얼라인구동지지부(140-2)는 얼라인지지구동부재(145a)와 얼라인지지조정부재(147a)를 포함하여 이루어진다.

상기 얼라인지지구동부재(145a)는 판상으로 구비되며, 지지구동부재가이드(143-7a)를 따라 왕복 운동한다. 상기 얼라인지지구동부재(145a)는 상기 얼라인구동부(140-1)의 얼라인구동모터(143-1) 구동에 의한 얼라인부재(141-1)의 움직임에 따라 지지구동부재가이드(143-7a)를 따라 왕복 운동한다.

상기 얼라인지지조정부재(147a)는 판상으로 구비된다. 상기 얼라인지지조정부재(147a)는 상기 얼라인지지구동부재(145a) 상에 구비되어 지지조정가이드(147-1a)에 의해 안내되며 얼라인지지구동부재(145a)와 수직 방향으로 직선 운동한다. 상기 얼라인지지조정부재(147a)의 상부에는 단면이 원형인 구동지지안내부(149a)가 구비된다. 상기 구동지지안내부(149a)는 상기 얼라인부재(141-1)에 형성된 4개소의 얼라인안내공(141-1b) 중 1개소에 회전 가능하게 삽입되어 구비된다.

서로 대각선에 위치한 2개의 얼라인구동부(140-1)의 얼라인구동부재(145)는 서로 같은 방향으로 왕복 이동하고, 대각선 사이의 얼라인구동부(140-1)의 얼라인구동부재(145)와 얼리인구동지지부(140-2)의 얼라인지지구동부재(145a)는 서로 같은 방향이며 나머지 얼라인구동부(140-1)의 얼라인구동부재(145)와 수직 방향으로 왕복 이동한다.

상기 얼라인구동부재(145)가 이동되면 상기 얼라인안내공(141-1b)에 회전 가능하게 삽입된 얼라인조정부재(147)는 얼라인구동부재(145)의 이동 방향과 수직 방향으로 이동되면서 얼라인부재(141-1)의 위치가 조정된다.

상기 적층테이블부(160)는 가로 방향 양측의 얼라인부(140) 사이에 위치하여 제조장치프레임(101)에 설치된다. 상기 적층테이블부(160)에는 양측의 제2전극트랜스퍼(150)에서 이송되는 전극판이 교대로 적층된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 적층테이블부(160)는 적층테이블프레임(161)과, 적층테이블본체(163)와, 적층테이블구동부(162)와, 그립프레임(164)과, 적층그립부(167)와, 그립부구동부(165)와, 그립프레임구동부(166)를 포함하여 이루어진다.

상기 적층테이블프레임(161)은 제조장치프레임(101)에 설치된다. 상기 적층테이블프레임(161)은 판상인 프레임하판과, 상기 프레임하판으로부터 상향 연장되며 마주하여 구비되는 판상인 프레임측판으로 구비된다.

상기 적층테이블본체(163)는 상기 적층테이블프레임(161)의 상부에 구비된다. 상기 적층테이블본체(163)는 상기 적층테이블프레임(161)의 프레임측판 사이에 구비된다. 상기 적층테이블본체(163)는 상기 프레임측판의 상단을 지나 상향 연장된다. 상기 적층테이블본체(163)는 적층테이블구동부(162)의 테이블본체가이드(1625)에 의해 안내되어 적층테이블프레임(161)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 적층테이블본체(163)의 상부에는 세퍼레이터(S)와 함께 복수의 전극판이 적층되는 적층전극적치부(163-2)가 구비된다.

상기 적층테이블구동부(162)는 상기 적층테이블본체(163)를 상하 방향으로 이동시키는 역할을 한다. 상기 적층테이블구동부(162)는 적층테이블프레임(161)에 구비된 적층테이블구동모터(1621)와, 상기 적층테이블구동모터(1621)에 연결되어 회전하는 적층테이블스크류(1623)와, 상기 적층테이블본체(163)에 결합되며 적층테이블스크류(1623)에 치합하는 적층테이블볼나사와, 상기 적층테이블본체(163)를 상하 방향으로 안내하는 테이블본체가이드(1625)를 포함한다.

상기 그립프레임(164)은 상기 적층테이블본체(163)에 구비된다. 상기 그립프레임(164)은 상기 적층테이블프레임(161)의 프레임측판 상단으로부터 상향 이격되어 구비된다. 상기 그립프레임(164)은 상기 적층테이블본체(163)에 전후 방향으로 연장 구비된다. 상기 그립프레임(164)은 그립프레임구동부(166)에 의해 구동되어 그립프레임구동부(166)의 그립프레임가이드(1667)를 따라 적층테이블본체(163)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 그립프레임구동부(166)는 상기 그립프레임(164)을 상하 방향으로 이동 가능하게 구동시킨다. 상기 그립프레임구동부(166)는 적층테이블본체(163)에 설치된 그립프레임구동모터(1661)와, 상기 그립프레임구동모터(1661)에 의해 회전되는 그립프레임볼스크류(1665)와, 상기 그립프레임볼스크류(1665)로 그립프레임구동모터(1661)의 동력을 전달하는 그립프레임구동전달부(1663)와, 상기 그립프레임(164)에 설치되며 그립프레임볼스크류(1665)에 치합하는 볼나사와, 상기 그립프레임(164)을 상하 방향으로 이동 가능하게 안내하는 그립프레임가이드(1667)를 포함한다.

적층그립부(167)는 상기 그립프레임(164)의 길이 방향 양측에 구비된다. 상기 적층그립부(167)는 그립부가이드(1657)에 의해 안내되어 서로 마주한 방향으로 왕복 운동 가능하게 설치된다.

상기 적층그립부(167)는 그립부가이드(1657)에 의해 안내되며 그립부구동부(165)에 의해 서로 마주하는 방향으로 왕복 운동하는 적층그립부본체(1671)와, 상기 적층그립부본체(1671)에 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 적층그립(1675)과, 상기 적층그립부본체(1671)에 설치되어 적층그립(1675)을 상하 이동시키는 적층그립작동부(1673)를 포함하여 이루어진다.

상기 그립부구동부(165)는 상기 적층그립부(167)를 서로 마주하는 방향으로 왕복 운동시킨다. 상기 그립부구동부(165)는 그립프레임(164)에 설치된 그립부구동모터(1651)와, 상기 그립부구동모터(1651)에 의해 회전되는 그립부볼스크류(1653)와, 적층그립부본체(1671)에 결합되어 구비되며 그립부볼스크류(1653)와 치합하는 볼나사를 포함한다. 상기 그립부구동부(165)는 그립부구동모터(1651)의 작동으로 그립부볼스크류(1653)가 회전하여 적층그립부본체(1671)는 서로 마주하는 방향으로 전후진 한다.

상기 적층테이블부(160)의 작동에 대하여 살펴보면, 상기 적층그립부(167)는 상기 그립부구동부(165)의 구동으로 적층그립부본체(1671)가 서로 마주하는 방향으로 전진하여 적층그립(1675)이 적층전극적치부(163-2)의 상부로 위치하고, 적층그립작동부(1673)의 작동으로 적층그립(1675)이 하강하여 적층전극적치부(163-2)에 적치된 세퍼레이터(S)와 전극판을 하향 가압하여 적층그립(1675)과 적층전극적치부(163-2) 사이에서 그리핑되도록 한다.

전후 방향으로 구비되는 양측의 적층그립부본체(1671)는 서로 마주하는 방향(도 7의 "B" 방향)으로 왕복 운동을 하며, 적층테이블부(160)의 가로 방향 양측에 위치하는 제2전극트랜스퍼(150)는 도 7의 "A"방향으로 왕복 운동을 한다.

상기 적층테이블본체(163)는 적층전극적치부(163-2)에 적치되는 세퍼레이터(S)와 전극판에 맞추어 적층테이블구동부(162)가 작동하여 적층테이블본체(163)가 하강한다. 따라서 세퍼레이터(S)와 전극판이 적층되는 최대 높이는 일정하게 된다.

상기 세퍼레이터공급부(170)는 제조장치프레임(101)에 설치된다. 상기 세퍼레이터공급부(170)는 상기 적층테이블부(160)로 세퍼레이터(S)를 공급한다. 상기 세퍼레이터공급부(170)에는 전방으로 세퍼레이터언와인딩부(171)와 세퍼레이터공급롤러(173)가 구비된다.

상기 세퍼레이터언와인딩부(171)는 막대 형태로 형성되며 전방으로 돌출 구비된다. 상기 세퍼레이터언와인딩부(171)에는 롤(roll) 형태로 감긴 세퍼레이터(S)가 삽입 구비된다.

상기 세퍼레이터공급롤러(173)는 상기 세퍼레이터언와인딩부(171)와 이격되며, 적층테이블부(160)로부터 상향 이격되어 구비된다. 상기 세퍼레이터공급롤러(173)는 막대 형태로 형성되며 전방으로 돌출 구비된다. 상기 세퍼레이터공급롤러(173)는 2개이며 서로 나란히 구비된다. 상기 세퍼레이터공급롤러(173)에는 상기 세퍼레이터언와인딩부(171)에 구비된 세퍼레이터(S)가 풀리며 2개의 세퍼레이터공급롤러(173) 사이로 하향 공급되어 적층전극적치부(163-2)로 공급된다.

이하에서는 도 8을 참조하여 적층전극적치부(163)에 전극판과 세퍼레이터(S)가 적층되는 방법에 대하여 설명한다.

도 8에서 설명의 편의를 위하여 우측을 음극전극판(P1)으로, 좌측을 양극전극판(P2)으로 하여 설명하며, 음극전극판(P1) 쪽의 구성에 "a"를 부기하고, 양극전극판(P2) 쪽의 구성에 "b"를 부기하여 설명한다.

세퍼레이터공급롤러(173)를 통하여 세퍼레이터(S)가 적층전극적치부(163-2)로 공급되고 일측(이하의 설명에서는 "음극"에서 먼저 그립된 것으로 설명한다)에서 단부가 음극측의 적층그립(1675)에 의해 적층전극적치부(163-2) 사이에서 그리핑된다.

음극측의 제2세퍼레이터흡착판(151-5a)에 음극전극판(P1)이 흡착된 상태에서 제2전극트랜스퍼(150)의 트랜스퍼롤러(159a)가 세퍼레이터(S)를 밀면서 적층전극적치부(163-2) 쪽으로 이동되고, 제2세퍼레이터흡착판(151-5a)이 적층전극적치부(163-2)에 위치하여 흡착이 해제되면 세퍼레이터(S) 상에 음극전극판(P1)이 적층된다.

음극측의 제2전극트랜스퍼(150)가 후퇴하면서 양극측의 적층그립(1675)이 전진하여 세퍼레이터-음극전극판-세퍼레이터 층을 그리핑하고, 양극측의 제2세퍼레이터흡착판(151-5b)에 양극전극판(P2)이 흡착된 상태에서 제2세퍼레이터(150)의 트랜스퍼롤러(159b)가 세퍼레이터(S)를 밀면서 적층전극적치부(163-2) 쪽으로 이동되고, 제2세퍼레이터흡착판(151-5b)이 적층전극적치부(163-2)에 위치하여 흡착이 해제되면 상부의 세퍼레이터(S) 상에 양극전극판(P2)이 적층된다.

양극측의 제2전극트랜스퍼(150)가 후퇴하면서 음극측의 적층그립(1675)이 그리핑을 해제하고 후퇴하고 다시 전진하여 세퍼레이터-음극전극판-세퍼레이터-양극전극판-세퍼레이터를 그리핑하고 음극측의 제2세퍼레이터흡착판(151-5a)에 음극전극판(P1)이 흡착된 상태에서 제2전극트랜스퍼(150)의 트랜스퍼롤러(159a)가 세퍼레이터(S)를 밀면서 적층전극적치부(163-2) 쪽으로 이동되고, 제2세퍼레이터흡착판(151-5a)이 적층전극적치부(163-2)에 위치하여 흡착이 해제되면 상부의 세퍼레이터(S) 상에 음극전극판(P2)이 적층된다.

이와 같은 방법으로 세퍼레이터(S) 사이에서 양극전극판(P2)과 음극전극판(P2)이 교대로 적층된다.

적층된 높이에 따라 적층테이블구동부(162)가 작동하여 적층테이블본체(163)가 하강하면서 전극판이 적층될 세퍼레이터(S)의 높이가 일정하게 유지되면서 다음 공정의 적층이 이루어진다.

지금까지 본 발명에 따르는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 이차 전지용 셀 스택 제조 장치 101: 제조장치 프레임
120: 전극매거진 130: 제1전극트랜스퍼
140: 얼라인부 150: 제2전극트랜스퍼
160: 적층테이블부 170: 세퍼레이터공급부

Claims

본체가 되는 제조장치프레임(101)과, 상기 제조장치프레임(101)에 서로 이격 설치되며 각각 양극 전극판과 음극 전극판이 적치되는 전극매거진(120)과, 상기 전극매거진(120)의 내측으로 서로 이격되어 제조장치프레임(101)에 설치된 얼라인부(140)와, 서로 이격되어 상기 제조장치프레임(101)에 설치되며 각 전극매거진(120)과 각 얼라인부(140) 사이에서 왕복 이동하면서 각 전극매거진(120)에 적치된 전극판을 각 얼라인부(140)로 이송하는 제1전극트랜스퍼(130)와, 상기 제1전극트랜스퍼(130) 사이에 위치하여 서로 이격되어 제조장치프레임(101)에 설치되며 각 얼라인부(140)와 적층테이블부(160) 사이에서 왕복 이동하면서 각 얼라인부(140)에 적치된 전극판을 적층테이블부(160)로 이송하는 제2전극트랜스퍼(150)와, 양측의 얼라인부(140) 사이에 위치하여 제조장치프레임(101)에 설치되며 양측의 제2전극트랜스퍼(150)에서 이송되는 전극판이 교대로 적층되는 적층테이블부(160)와, 상기 적층테이블부(160)로 세퍼레이터(S)를 공급하는 세퍼레이터공급부(170)를 포함하며;
상기 제1전극트랜스퍼(130)와 제2전극트랜스퍼(150)는 직선 운동을 하면서 전극판을 이송하며;
상기 제2전극트랜스퍼(150)는 내측에 회전 가능하게 구비되는 트랜스퍼롤러(159)가 구비되어, 제2전극트랜스퍼(150)가 내측으로 이동하면서 트랜스퍼롤러(159)가 세퍼레이터(S)를 반대 쪽으로 밀어서 트랜스퍼롤러(159) 외측의 제2트랜스퍼부재(151)가 적층테이블부(160)의 상부에 전극판과 함께 적층되는 세퍼레이터(S)의 상부로 위치하도록 하여, 제2트랜스퍼부재(151)의 흡착판(151-5)에 흡착된 전극판이 흡착 해제되면서 세퍼레이터(S)의 상부에 전극판이 적층 가능한 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100).
제1 항에 있어서, 상기 제1전극트랜스퍼(130)는 제1트랜스퍼가이드(133)에 의하여 안내되어 제조장치프레임(101)에서 제1트랜스퍼가이드(133)를 따라 직선 운동하는 제1트랜스퍼본체(132)와, 상기 제1트랜스퍼본체(132)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 하부에 전극판을 흡착하는 제1트랜스퍼흡착판(131-5)이 구비된 제1트랜스퍼부재(131)와, 상기 제1트랜스퍼본체(132)에 설치되어 제1트랜스퍼부재(131)를 상하 이동시키는 제1트랜스퍼구동수단(137)을 포함하며;
상기 각 제1전극트랜스퍼(130)는 외향 이동하여 각 전극매거진(120)의 상부에서 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동하여 제1트랜스퍼부재(131)가 하강하여 전극매거진(120)에 적치된 전극판을 흡착하고, 전극판이 흡착된 상태에서 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동하여 제1트랜스퍼부재(131)가 상승하고, 내향 이동하여 각 얼라인부(140)의 상부에서 제1트랜스퍼구동수단(137)이 작동하여 제1트랜스퍼부재(131)가 하강하고 흡착이 해제되어 전극판이 얼라인부(140)에 적치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100).
제1 항에 있어서, 상기 제2전극트랜스퍼(150)는 제2트랜스퍼가이드(153)에 의하여 안내되어 제조장치프레임(101)에서 제2트랜스퍼가이드(153)를 따라 직선 운동하는 제2트랜스퍼본체(152)와, 상기 제2트랜스퍼본체(152)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 하부에 전극판을 흡착하는 제2트랜스퍼흡착판(151-5)이 구비된 제2트랜스퍼부재(151)와, 상기 제2트랜스퍼본체(152)에 설치되어 제2트랜스퍼부재(151)를 상하 이동시키는 제2트랜스퍼구동수단(157)을 포함하며;
상기 각 제2전극트랜스퍼(150)는 외향 이동하여 각 얼라인부(140)의 상부에서 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동하여 제2트랜스퍼부재(151)가 하강하여 얼라인부(140)에 적치된 전극판을 흡착하고, 전극판이 흡착된 상태에서 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동하여 제2트랜스퍼부재(151)가 상승하고, 내향 이동하여 적층테이블부(160)의 상부에서 제2트랜스퍼구동수단(157)이 작동하여 제2트랜스퍼부재(151)가 하강하고 흡착이 해제되어 전극판이 적층테이블부(160)에 적치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100).
삭제
제1 항에 있어서, 상기 적층테이블부(160)는 제조장치프레임(101)에 설치되는 적층테이블프레임(161)과, 테이블본체가이드(1625)에 의해 안내되어 적층테이블프레임(161)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 상부에 세퍼레이터(S)와 함께 복수의 전극판이 적층되는 적층전극적치부(163-2)를 가지는 적층테이블본체(163)와, 상기 적층테이블본체(163)를 상하 방향 이동시키는 적층테이블구동부(162)와, 상기 적층테이블본체(163)에 구비되는 그립프레임(164)과, 상기 그립프레임(164)의 길이 방향 양측에 구비되며 그립부가이드(1657)에 의해 안내되어 서로 마주한 방향으로 왕복 운동 가능하게 설치되는 적층그립부(167)와, 상기 적층그립부(167)를 서로 마주하는 방향으로 왕복 운동시키는 그립부구동부(165)를 포함하며;
상기 적층그립부(167)는 그립부가이드(1657)에 의해 안내되며 그립부구동부(165)에 의해 서로 마주하는 방향으로 왕복 운동하는 적층그립부본체(1671)와, 상기 적층그립부본체(1671)에 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 적층그립(1675)과, 상기 적층그립부본체(1671)에 설치되어 적층그립(1675)을 상하 이동시키는 적층그립작동부(1673)를 포함하며;
상기 그립부구동부(165)의 구동으로 적층그립부본체(1671)가 서로 마주하는 방향으로 전진하여 적층그립(1675)이 적층전극적치부(163-2)의 상부로 위치하고, 적층그립작동부(1673)의 작동으로 적층그립(1675)이 하강하여 적층전극적치부(163-2)에 적치된 세퍼레이터(S)와 전극판을 하향 가압하여 적층그립(1675)과 적층전극적치부(163-2) 사이에서 그리핑되도록 하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100).
제5 항에 있어서, 상기 적층테이블구동부(162)는 적층테이블프레임(161)에 구비된 적층테이블구동모터(1621)와, 상기 적층테이블구동모터(1621)에 연결되어 회전하는 적층테이블스크류(1623)와, 상기 적층테이블본체(163)에 결합되며 적층테이블스크류(1623)에 치합하는 적층테이블볼나사를 포함하며;
상기 적층전극적치부(163-2)에 적치되는 세퍼레이터(S)와 전극판에 맞추어 적층테이블구동부(162)가 작동하여 적층테이블본체(163)가 하강하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100).
제6 항에 있어서, 상기 그립프레임(164)은 그립프레임구동부(166)에 의해 구동되어 적층테이블본체(163)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며;
상기 그립프레임구동부(166)는 적층테이블본체(163)에 설치된 그립프레임구동모터(1661)와, 상기 그립프레임구동모터(1661)에 의해 회전되는 그립프레임볼스크류(1665)와, 상기 그립프레임(164)에 설치되며 그립프레임볼스크류(1665)에 치합하는 볼나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 셀 스택 제조 장치(100).