KR102576790B1 - Secondary battery manufacturing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하부분리막이 권취된 하부분리막공급롤; 음극셀이 권취된 음극셀공급롤; 상부분리막이 권취된 상부분리막공급롤; 양극셀이 권취된 양극셀공급롤; 상부보호필름이 권취된 상부보호필름공급롤; 하부보호필름이 권취된 하부보호필름공급롤; 상기 하부분리막공급롤로부터 제공되는 하부분리막과, 상기 음극셀공급롤로부터 제공되는 음극셀, 상기 상부분리막공급롤로부터 제공되는 상부분리막의 이동 경로상에 각각 구비되어 상기 하부분리막과 음극셀 및 상부분리막을 각각 기 설정 위치로 배치시키는 EPC센서; 상기 하부분리막, 음극셀 및 상부분리막이 적층된 상태로 일체되도록 하는 제1롤러부; 상기 하부분리막, 음극셀, 상부분리막이 일체화된 상태로 적층된 상태에서 상기 양극셀롤러부로부터 공급된 양극셀이 상기 상부분리막 상측으로 일체화되게 적층되도록 하는 제2롤러부; 를 포함하는 2차 전지 제조 장치를 제공한다.The present invention provides a lower separator supply roll wound with a lower separator; A cathode cell supply roll wound with a cathode cell; An upper separator supply roll with an upper separator wound on it; Anode cell supply roll on which the anode cell is wound; An upper protective film supply roll on which the upper protective film is wound; Lower protective film supply roll on which the lower protective film is wound; The lower separator provided from the lower separator supply roll, the cathode cell provided from the cathode cell supply roll, and the upper separator provided from the upper separator supply roll are provided on the movement path of the lower separator, the cathode cell, and the upper separator, respectively. EPC sensors that place each at a preset position; a first roller unit that integrates the lower separator, cathode cell, and upper separator into a stacked state; a second roller unit that causes the anode cells supplied from the anode cell roller unit to be stacked in an integrated manner on the upper side of the upper separator when the lower separator, the cathode cell, and the upper separator are stacked in an integrated state; It provides a secondary battery manufacturing device comprising a.
Description
본 발명은 전지 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효율적인 공정으로 이루어지되 불량율을 줄이고 대량 생산이 가능하도록 이루어진 2차 전지 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery manufacturing device, and more specifically, to a secondary battery manufacturing device that uses an efficient process to reduce defect rates and enable mass production.
전지는 내부에 들어 있는 화학물질의 전기화학적 산화-환원 반응 시 발생하는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치를 말하는 것으로서, 그 사용상 특성에 따라 전지속의 에너지가 고갈되면 폐기해야 하는 1차(disposable)전지와 계속 충전하면서 여러 번 재사용이 가능한 2차(reusable)전지로 구분할 수 있다.A battery refers to a device that converts the chemical energy generated during the electrochemical oxidation-reduction reaction of the chemicals contained within into electrical energy. Depending on the characteristics of its use, the battery is a primary (disposable) device that must be discarded when the energy in the battery is depleted. They can be divided into batteries and secondary (reusable) batteries that can be reused multiple times while being continuously charged.
최근 들어 전자, 통신, 컴퓨터 산업 등의 급속한 발전에 힘입어 캠코더, 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 전자 제품의 사용이 일반화됨으로써, 가볍고 오래 사용할 수 있으며 신뢰성이 높은 고성능의 소형 2차전지 개발이 절실히 요청되고 있는데, 이러한 수요에 상응하여 많은 관심과 각광을 받고 있으며, 현재 일부 상용화되어 있는 것이 바로 리튬 2차전지이다.Recently, thanks to the rapid development of the electronics, communications, and computer industries, the use of portable electronic products such as camcorders, mobile phones, and laptop PCs has become common. As a result, there is an urgent need for the development of high-performance, small secondary batteries that are lightweight, long-lasting, and highly reliable. In response to this demand, lithium secondary batteries are receiving a lot of attention and attention, and some of them are currently commercialized.
리튬은 지구상에 존재하는 금속 중 가장 가볍기 때문에 단위 질량당 전기용량이 가장 크며, 전기음성도가 가장 커서 전압이 높은 전지를 만들 수 있다. 따라서, 제한된 양의 화학물질로 최대한의 에너지를 낼 수 있도록 해야 하는 전지에서는 가장 잠재력이 큰 음극물질로 오래전부터 연구되어 오고 있었다.Lithium is the lightest metal on Earth, so it has the highest electrical capacity per unit mass and the highest electronegativity, making it possible to make high-voltage batteries. Therefore, it has been studied for a long time as a cathode material with the greatest potential in batteries that must produce maximum energy with a limited amount of chemicals.
이와 같은 리튬을 이용한 2차전지는 사용되는 전해질의 형태에 따라 유기용매 전해질을 사용하는 리튬 금속전지 및 리튬 이온전지와 고분자 전해질을 이용하는 리튬 폴리머 전지로 나눌 수 있다.Secondary batteries using such lithium can be divided into lithium metal batteries and lithium ion batteries using organic solvent electrolytes, and lithium polymer batteries using polymer electrolytes, depending on the type of electrolyte used.
이중 리튬 금속전지는 낮은 사이클 수명과 심각한 안정성의 문제로 상용화에 어려움을 겪고 있으며, 이를 극복하기 위한 수단으로 리튬 금속 대신 음극으로 카본을 사용하는 리튬 이온전지가 개발되어 상용화되었다.Among these, lithium metal batteries are having difficulties in commercialization due to low cycle life and serious stability problems. As a means to overcome this, lithium ion batteries that use carbon as a negative electrode instead of lithium metal have been developed and commercialized.
리튬 폴리머 전지는 액체전해질형 리튬 이온전지의 단점인 안정성 문제, 제조비용의 고가, 대형화의 어려움 등의 문제를 해결할 수 있는 전지로 판단되지만 상용화되기 위해서는 전기화학적 안정성, 높은 전도도 등 기술적 문제를 해결해야만 가능하다.Lithium polymer batteries are considered to be a battery that can solve the problems of liquid electrolyte-type lithium ion batteries, such as stability problems, high manufacturing costs, and difficulty in enlarging, but in order to be commercialized, technical problems such as electrochemical stability and high conductivity must be solved. possible.
상기 리튬 2차전지들의 단점을 극복하기 위해 개발된 파우치형 리튬 이온전지는 리튬 이온전지와 리튬 폴리머 전지의 장점을 조합한 형태의 전지로서, 양극과 음극을 격리막(Separator)으로 격리한 형태로 권취(Winding)한 상태의 전지 셀(Cell)을 철제(Steel) 캔 및 알루미늄(Al) 캔과 같은 금속 캔 대신에 리튬 폴리머 전지의 외장재로 쓰이는 파우치(Pouch)에 수납함으로써, 안정성을 한층 높임과 동시에 경량화에 유리하다는 장점을 가지고 있다.The pouch-type lithium ion battery, developed to overcome the disadvantages of the above lithium secondary batteries, is a type of battery that combines the advantages of lithium ion batteries and lithium polymer batteries, and is wound with the positive and negative electrodes separated by a separator. By storing battery cells in a winding state in a pouch used as the exterior material of lithium polymer batteries instead of metal cans such as steel cans and aluminum (Al) cans, stability is further increased. It has the advantage of being lightweight.
이와 같은 파우치형 리튬 2차전지는 다수의 롤을 이용한 제조 공정을 거치게 되는데 전지 구조상 극판(양극 및 음극)이 권취되는 초기부분에서 극판이 꺽이는 부분의 곡률이 작기 때문에 그 부분에서 극판 표면에 크랙(Crack)이 발생하거나 극판이 부러지는 현상이 발생하기도 한다.This type of pouch-type lithium secondary battery goes through a manufacturing process using multiple rolls. Due to the structure of the battery, the curvature of the area where the electrode plates are bent in the initial part where the electrode plates (positive and negative electrodes) are wound is small, so cracks appear on the surface of the electrode plates in that area. ) or the electrode plate may break.
그리고, 이와 같이 크랙이 발생하게 되면 그 부분의 양극 활물질 혹은 음극 활물질이 탈락하게 되어 탈락된 활물질가루에 의한 미세 단락(Short)이 발생할 가능성이 있으며, 탈락된 부분의 활물질 양이 부족하게 되어 충전 및 방전을 진행할 경우 용량차에 의해 리튬 금속이 석출되게 됨으로써 용량저하와 수명저하가 발생할 수 있다.In addition, when a crack occurs in this way, the positive or negative active material in that area falls off, and there is a possibility that a micro-short circuit may occur due to the fallen active material powder, and the amount of active material in the fallen area becomes insufficient, causing charging and When discharging, lithium metal may precipitate due to a difference in capacity, which may lead to a decrease in capacity and lifespan.
또한, 제조 공정상에 있어서 이물질이 묻는 등의 문제점도 발생하는데 이와 같은 문제점을 해소하고 안정적이고 효율적으로 대량 생산이 가능한 2차전지 제조 장치의 개발이 필요하였다.In addition, problems such as contamination with foreign substances occur during the manufacturing process, and it was necessary to develop a secondary battery manufacturing device that could solve these problems and enable stable and efficient mass production.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 연속적이고도 효율적인 작업으로 이루어지면서 대량생산이 가능하도록 이루어진 2차 전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was made to solve the problems of the prior art described above, and the purpose of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing device that enables mass production while performing continuous and efficient operations.
또한, 본 발명은 예열 히팅 단계를 거치도록 함으로써 제풍 구성의 내구성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 2차 전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing device that can improve the durability and reliability of the wind blowing device by performing a preheating heating step.
또한, 본 발명은 이물질의 효율적인 제거 및 이물질 제거 구성의 안정적 유지가 가능한 2차 전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Additionally, the purpose of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing device capable of efficiently removing foreign substances and stably maintaining the foreign matter removal configuration.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하부분리막이 권취된 하부분리막공급롤; 음극셀이 권취된 음극셀공급롤; 상부분리막이 권취된 상부분리막공급롤; 양극셀이 권취된 양극셀공급롤; 상부보호필름이 권취된 상부보호필름공급롤; 하부보호필름이 권취된 하부보호필름공급롤; 상기 하부분리막공급롤로부터 제공되는 하부분리막과, 상기 음극셀공급롤로부터 제공되는 음극셀, 상기 상부분리막공급롤로부터 제공되는 상부분리막의 이동 경로상에 각각 구비되어 상기 하부분리막과 음극셀 및 상부분리막을 각각 기 설정 위치로 배치시키는 EPC센서; 상기 하부분리막, 음극셀 및 상부분리막이 적층된 상태로 일체되도록 하는 제1롤러부; 상기 하부분리막, 음극셀, 상부분리막이 일체화된 상태로 적층된 상태에서 상기 양극셀롤러부로부터 공급된 양극셀이 상기 상부분리막 상측으로 일체화되게 적층되도록 하는 제2롤러부; 상기 하부분리막, 음극셀, 상부분리막 및 양극셀이 일체화된 상태로 적층된 상태에서 상부와 하부를 가열하는 히팅부; 상기 히팅부를 경유하여 이송되는 예열된 적층체의 상부 및 하부에 상기 상부보호필름이 권취된 상부보호필름공급롤과 하부보호필름이 권취된 하부보호필름공급롤 각각으로부터 권출되는 상부보호필름 및 하부보호필름을 각각 일체화시키되, 상기 적층체의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 상부보호필름과 하부보호필름을 가압하는 한 쌍의 라미롤러부; 상기 상부보호필름과 하부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름과 하부보호필름에 묻은 이물질을 제거하는 이물질제거부; 및 상기 상부보호필름과 하부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름과 하부보호필름의 선택된 일면측에 점착액을 공급하는 점착액공급부 를 포함하는 2차 전지 제조 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a lower separator supply roll wound with a lower separator; A cathode cell supply roll wound with a cathode cell; An upper separator supply roll with an upper separator wound on it; Anode cell supply roll on which the anode cell is wound; An upper protective film supply roll on which the upper protective film is wound; Lower protective film supply roll on which the lower protective film is wound; The lower separator provided from the lower separator supply roll, the cathode cell provided from the cathode cell supply roll, and the upper separator provided from the upper separator supply roll are provided on the movement path of the lower separator, the cathode cell, and the upper separator, respectively. EPC sensors that place each at a preset position; a first roller unit that integrates the lower separator, cathode cell, and upper separator into a stacked state; a second roller unit that causes the anode cells supplied from the anode cell roller unit to be stacked in an integrated manner on the upper side of the upper separator when the lower separator, the cathode cell, and the upper separator are stacked in an integrated state; A heating unit that heats the upper and lower portions of the lower separator, cathode cell, upper separator, and anode cell when they are stacked in an integrated state; The upper protective film and lower protection are unwound from each of the upper protective film supply roll on which the upper protective film is wound and the lower protective film supply roll on which the lower protective film is wound on the upper and lower parts of the preheated laminate transported via the heating unit. A pair of laminate roller units that integrate the films and are respectively disposed at the top and bottom of the laminate to press the upper and lower protective films; a foreign matter removal unit disposed on the movement path of the upper protective film and the lower protective film to remove foreign substances attached to the upper protective film and the lower protective film; and an adhesive supply unit disposed on the movement path of the upper protective film and the lower protective film and supplying the adhesive to a selected side of the upper protective film and the lower protective film.
여기서, 상기 상부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름을 가열하는 보호필름히팅부를 더 포함할 수 있다.Here, it may further include a protective film heating unit disposed on the movement path of the upper protective film and heating the upper protective film.
또한, 상기 하부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 하부보호필름을 가열하는 보호필름히팅부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a protective film heating unit disposed on the movement path of the lower protective film to heat the lower protective film.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 제조 장치에 의하면, 연속적이고도 효율적인 작업 방식을 통하여 2차 전지의 대량생산이 가능하게 되는 효과를 가져온다.According to the secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above, mass production of secondary batteries is possible through a continuous and efficient work method.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 예열 히팅 및 보호필름의 오염물질을 제거함으로써 접착 성능 및 코팅 효율을 향상시킬 수 있다.Additionally, according to an embodiment of the present invention, adhesion performance and coating efficiency can be improved by preheating and removing contaminants from the protective film.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 제조 장치를 개략적으로 나타낸 구성도;
도 2는 상기 도 1에 적용된 이물질제거부와 점착액공급부가 설치된 상태를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지 제조 장치를 개략적으로 나타낸 구성도; 및
도 4는 상기 도 3에 적용된 탄성측정부가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view showing a state in which the foreign matter removal unit and the adhesive solution supply unit applied to Figure 1 are installed;
Figure 3 is a schematic configuration diagram of a secondary battery manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention; and
Figure 4 is a diagram showing a state in which the elasticity measurement unit applied to Figure 3 is installed.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, in which the object of the present invention can be realized in detail, will be described with reference to the attached drawings. In describing this embodiment, the same names and the same symbols are used for the same components, and additional description accordingly will be omitted.
한편, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Meanwhile, since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and detailed descriptions will be given for carrying out the invention. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the terms used below are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 제조 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 2차 전지 제조 장치는 다수의 공급롤과, EPC센서, 제1롤러부, 제2롤러부, 히팅부, 라미롤러부, 이물질제거부, 점착액공급부를 포함한다.The secondary battery manufacturing device according to this embodiment includes a plurality of supply rolls, an EPC sensor, a first roller unit, a second roller unit, a heating unit, a laminating roller unit, a foreign matter removal unit, and an adhesive supply unit.
여기서, 상기 공급롤은 하부분리막(1)이 권취된 하부분리막공급롤(110), 음극셀(2)이 권취된 음극셀공급롤(120), 상부분리막(3)이 권취된 상부분리막공급롤(130), 양극셀(4)이 권취된 양극셀공급롤(140), 상부보호필름(5)이 권취된 상부보호필름공급롤(150), 하부보호필름(5)이 권취된 하부보호필름공급롤(150)로 이루어진다.Here, the supply roll is a lower separator supply roll 110 on which the lower separator 1 is wound, a cathode cell supply roll 120 on which the cathode cell 2 is wound, and an upper separator supply roll on which the upper separator 3 is wound. (130), an anode cell supply roll 140 on which the anode cell 4 is wound, an upper protective film supply roll 150 on which the upper
그리고, 도시되어 있지는 앉지만, 상기 각 공급롤(110, 120, 130, 140, 150)은 각각의 회전축 위치에 별도로 구비된 모터의 회전축에 연결되어 모터의 작동에 따라 회전되어 권취된 하부분리막(1), 음극셀(2), 상부분리막(3), 양극셀(4), 상부보호필름(5) 및 하부보호필름(5)이 기 설정 방향으로 풀리면서 공급된다.In addition, although not shown, each of the supply rolls (110, 120, 130, 140, 150) is connected to the rotation axis of a motor separately provided at each rotation axis position and rotates according to the operation of the motor to form a wound lower separator ( 1), the cathode cell (2), upper separator (3), anode cell (4), upper protective film (5), and lower protective film (5) are supplied while being unwound in a preset direction.
그리고, 상기 EPC센서(182)는 상기 하부분리막공급롤(110)로부터 제공되는 하부분리막(1)과, 상기 음극셀공급롤(120)로부터 제공되는 음극셀(2), 상기 상부분리막공급롤(130)로부터 제공되는 상부분리막(3)의 이동 경로상에 각각 구비되어 상기 하부분리막(1)과 음극셀(2) 및 상부분리막(3)을 각각 기 설정 위치로 배치 및 이동시키는 역할을 하게 된다.In addition, the EPC sensor 182 includes the lower separator 1 provided from the lower separator supply roll 110, the cathode cell 2 provided from the cathode cell supply roll 120, and the upper separator supply roll ( It is provided on the movement path of the upper separator 3 provided from 130) and serves to place and move the lower separator 1, the cathode cell 2, and the upper separator 3 to each preset position. .
보다 상세하게는 상기 EPC센서(182)는, 원자재 필름이 상기 각 공급롤(110, 120, 130)을 통해 고속으로 공급될 때 이동중인 원자재 필름이 정해진 일정한 위치에서 벗어날 경우 이를 감지하여 원자재 필름을 정위치로 되돌림으로써 원자재 필름이 항상 일정한 위치로 이송될 수 있도록 한다.More specifically, the EPC sensor 182 detects when the moving raw material film deviates from a certain position when the raw material film is supplied at high speed through each of the supply rolls 110, 120, and 130, and detects the raw material film. By returning it to its original position, it ensures that the raw material film is always transported to a constant position.
이러한 EPC센서(182)는 위치 감지가 가능한 압력 센서, 초음파 센서, 레이저 센서 등의 공지된 다양한 센서 중 하나가 적용될 수 있으며, 기타 다른 형태로도 적용 가능하다.The EPC sensor 182 may be one of various known sensors capable of detecting position, such as a pressure sensor, an ultrasonic sensor, or a laser sensor, and may also be applied in other forms.
상기 제1롤러부(10)는 상기 하부분리막(1), 음극셀(2) 및 상부분리막(3)을 적층시킨 후 일체화되도록 하는 구성을 이룬다.The first roller unit 10 is configured to integrate the lower separator 1, the cathode cell 2, and the upper separator 3 after stacking them.
이를 위해 상기 제1롤러부(10)는 상하로 한 쌍의 롤러부가 배치된 형태를 이루되, 상기 하부분리막(1), 음극셀(2) 및 상부분리막(3)을 순서대로 적층된 상태에서 상하를 압착하여 일체화되도록 하게 된다.For this purpose, the first roller unit 10 has a pair of roller units arranged up and down, and the lower separator 1, the cathode cell 2, and the upper separator 3 are stacked in that order. The top and bottom are pressed together to become one.
상기 제2롤러부(20)는 상기 하부분리막(1), 음극셀(2), 상부분리막(3)이 일체화된 상태로 적층된 상태에서 상기 양극셀공급롤(140)로부터 공급된 양극셀(4)이 상기 상부분리막(3) 상측으로 일체화되게 적층되도록 하는 역할을 수행한다.The second roller unit 20 is an anode cell supplied from the anode cell supply roll 140 in a state in which the lower separator 1, the cathode cell 2, and the upper separator 3 are stacked in an integrated state. 4) serves to ensure that the upper separator 3 is stacked in an integrated manner.
이를 위해 상기 제2롤러부(20)도 한 쌍의 상하 롤러부로 구성되어 상기 하부분리막(1), 음극셀(2), 상부분리막(3), 양극셀(4)을 상하로 압착하여 일체화하게 된다.For this purpose, the second roller unit 20 is also composed of a pair of upper and lower roller units to press the lower separator 1, the cathode cell 2, the upper separator 3, and the anode cell 4 upward and downward to integrate them. do.
다음으로, 상기 히팅부(184)는 상기 하부분리막(1), 음극셀(2), 상부분리막(3) 및 양극셀(4)이 일체화된 상태로 적층된 상태에서 상부와 하부를 가열하는 구성을 이룬다. Next, the heating unit 184 is configured to heat the upper and lower parts of the lower separator 1, the cathode cell 2, the upper separator 3, and the anode cell 4 in a state in which they are stacked in an integrated state. achieves
즉, 상기 하부분리막(1), 음극셀(2), 상부분리막(3) 및 양극셀(4)이 적층된 상태에서 열을 가하여 후술하는 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 적층 작업 시 코팅 효율을 높여주게 된다.That is, heat is applied in a state in which the lower separator 1, the cathode cell 2, the upper separator 3, and the anode cell 4 are stacked to form the upper
즉, 상기 히팅부(184)는 상기 보호필름(5)을 견고하게 열융착시키기 위해 접착력을 높여줄 수 있도록 상기 하부분리막(1), 음극셀(2), 상부분리막(3) 및 양극셀(4)의 적층체의 상하부에 구비되어 하부분리막과 양극셀의 대향된 측으로 예열을 수행한다.That is, the heating unit 184 is designed to increase adhesion in order to firmly heat-seal the
상기 라미롤러부(60)는 상기 히팅부(184)를 경유하여 이송되는 예열된 적층체의 상부 및 하부에 상기 상부보호필름(5)이 권취된 상부보호필름공급롤(150)과 하부보호필름(5)이 권취된 하부보호필름공급롤(150) 각각으로부터 공급되는 상부보호필름(5) 및 하부보호필름(5)을 각각 일체화시키되, 상기 적층체의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)을 가압하도록 한 쌍이 구비된다.The laminate roller unit 60 includes an upper protective film supply roll 150 and a lower protective film on which the upper
한편, 본 실시예에 따르면, 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)을 가열하는 보호필름히팅부(186)가 더 구비된다.Meanwhile, according to this embodiment, the protective film heating unit is disposed on the movement path of the upper
상기 보호필름히팅부(186)는 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)을 예열시키어 굴곡이나 크랙이 없이 용이하게 상기 하부분리막(1), 음극셀(2), 상부분리막(3) 및 양극셀(4)의 적층체에 용이하고 견고하게 부착되도록 하는 역할을 수행하게 된다.The protective film heating unit 186 preheats the upper
다음으로, 상기 이물질제거부(310)는 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)에 묻은 이물질을 제거하는 역할을 수행한다.Next, the foreign
그리고, 상기 점착액공급부(305)는 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 이동 경로상에 배치되어 상기 이물질제거부(310)의 일 구성에 점착액을 공급하는 역할을 수행한다.In addition, the
도 2는 상기 도 1에 적용된 이물질제거부와 점착액공급부가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a state in which the foreign matter removal unit and the adhesive solution supply unit applied to Figure 1 are installed.
도시된 바와 같이, 상기 이물질제거부(310)는 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)이 접하게 되는 점착롤(70)과, 상기 점착롤(70)의 외부면에 일측 단부가 접촉된 상태를 이루는 접촉보드(311)와, 상기 접촉보드(311)의 타측에 설치되는 가열부(313)와, 상기 접촉보드(311)를 이동시키는 피스톤부(315)와 실린더부(317)를 포함하여 구성된다. As shown, the foreign
즉, 상기 피스톤부(315)의 이동을 통하여 상기 접촉보드(311)가 상기 (70) 외부면에 접촉되거나 이격되도록 할 수 있게 된다. 또한, 상기 접촉보드(311)는 금속성 재질로 이루어진다.That is, the
그리고, 상기 가이드롤(70) 외측으로 상기 점착액공급부(305)가 구비된다.Additionally, the
이와 같이 구성되어 일반적인 경우에는 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)에 묻은 이물질을 상기 점착롤(70)을 이용 제거하도록 하되, 상기 피스톤부(315)의 이동을 통하여 상기 접촉보드(311)가 점착롤(70)의 외부면에 접촉한 경우에는 상기 점착롤(70)에 점착되었던 점착액을 제거하여 이물질 제거와 시간이 경과된 점착액을 제거할 수 있게 된다. 이때, 상기 가열부(313)를 가열하여 금속성의 접촉보드(311)도 가열되도록 함으로써 점착액의 제거가 보다 용이하게 이루어지게 되며, 상기 점착액공급부(305)를 통하여 기 설정 두께로 새로운 점착액을 공급할 수 있게 된다.In a general case configured like this, foreign substances on the upper
그리고, 도시되어 있지는 않지만, 상기 보호필름들이 적층된 이후에는 상기 상부보호필름과 하부보호필름을 제거하는 필름제거부와, 필름이 제거된 적층체를 기 설정 크기의 단위셀이 되도록 절단하는 절단부가 더 구비된다.Although not shown, after the protective films are laminated, there is a film removal unit that removes the upper and lower protective films, and a cutting unit that cuts the laminate from which the film has been removed to form unit cells of a preset size. More is provided.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지 제조 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.Figure 3 is a schematic configuration diagram of a secondary battery manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 전술한 실시예와 다른 구성을 위주로 설명한다.Hereinafter, the description will focus on configurations different from the above-described embodiments.
본 실시예의 경우 상기 하부분리막공급롤(110)로부터 제공되는 하부분리막(1)과, 상기 음극셀공급롤(120)로부터 제공되는 음극셀(2), 상기 상부분리막공급롤(130)로부터 제공되는 상부분리막(3)의 이동 경로상에 각각 구비되어 상기 하부분리막(1)과 음극셀(2) 및 상부분리막(3)이 정확한 위치로 이송되는지를 파악하는 보조센싱부(128)가 구비된다.In the case of this embodiment, the lower separator 1 provided from the lower separator supply roll 110, the cathode cell 2 provided from the cathode cell supply roll 120, and the upper separator supply roll 130. An auxiliary sensing unit 128 is provided on the movement path of the upper separator 3 and detects whether the lower separator 1, the cathode cell 2, and the upper separator 3 are transported to the correct position.
상기 보조센싱부(128)는 상기 EPC센서(182)를 보조하여 추가적으로 상기 하부분리막(1)과, 상기 음극셀(2), 상기 상부분리막(3)이 정확한 위치로 이송되는지를 파악하는 역할을 하게 된다.The auxiliary sensing unit 128 assists the EPC sensor 182 and additionally serves to determine whether the lower separator 1, the cathode cell 2, and the upper separator 3 are transported to the correct position. I do it.
또한, 본 실시예에 따르면, 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 탄성정도를 측정하는 탄성측정부(210)아 고압튜브부(205)가 구비된다.In addition, according to this embodiment, an elasticity measuring part 210 and a high pressure tube part 205 are provided to measure the degree of elasticity of the upper
도 4는 상기 도 3에 적용된 탄성측정부와 고압튜브부가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the installed state of the elasticity measuring part and the high pressure tube part applied to Figure 3.
도시된 바와 같이, 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 일면측으로는 고압튜브부(205)가 상기 각 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)을 가압하도록 구비되며, 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 타면측으로는 탄성측정부(210)가 구비된다.As shown, a high pressure tube portion 205 is provided on one side of the upper
상기 탄성측정부(210)는 일측이 개구된 하우징(217)과, 상기 하우징 내측에 설치되는 탄성부재(218)와, 상기 하우징(217)의 개구된 측으로 상기 탄성부재(218)에 탄성적으로 지지되도록 설치되는 지지받침(213)과, 상기 지지받침(213)의 일측으로 연장되게 구비되는 지지로드(212)와, 상기 지지로드(212)의 일측 단부에 회전 가능하게 설치되고 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)에 접촉되는 지지롤(211)을 포함한다.The elasticity measuring unit 210 includes a housing 217 with one side open, an elastic member 218 installed inside the housing, and elastically attached to the elastic member 218 on the open side of the housing 217. A support support 213 installed to be supported, a support rod 212 extending to one side of the support support 213, rotatably installed on one end of the support rod 212, and the upper protective film (5) and a support roll (211) in contact with the lower protective film (5).
그리고, 상기 지지받침(213)과 탄성부재(218) 사이로는 측정센서(215)가 구비된다.In addition, a measuring sensor 215 is provided between the support support 213 and the elastic member 218.
이와 같이 구성되어, 상기 고압튜브부(205)를 통하여 소정 공기압을 제공 시 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)에 가하여지는 탄성 정도를 상기 측정센서(215)를 이용 측정함으로써 상기 보호필름히팅부(186)를 통한 가열정도와 상기 상부보호필름(5)과 하부보호필름(5)의 탄성정도를 파악할 수 있게 된다.Constructed in this way, when a predetermined air pressure is provided through the high pressure tube part 205, the degree of elasticity applied to the upper
상술한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the above-described present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the above-described embodiments should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
110: 하부분리막공급롤
120: 음극셀공급롤
130: 상부분리막공급롤
140: 양극셀공급롤
150: 보호필름공급롤
182: EPC센서
184: 히팅부110: Lower separator supply roll
120: Cathode cell supply roll
130: Upper separator supply roll
140: Anode cell supply roll
150: Protective film supply roll
182: EPC sensor
184: Heating unit
Claims (3)
음극셀이 권취된 음극셀공급롤;
상부분리막이 권취된 상부분리막공급롤;
양극셀이 권취된 양극셀공급롤;
상부보호필름이 권취된 상부보호필름공급롤;
하부보호필름이 권취된 하부보호필름공급롤;
상기 하부분리막공급롤로부터 제공되는 하부분리막과, 상기 음극셀공급롤로부터 제공되는 음극셀, 상기 상부분리막공급롤로부터 제공되는 상부분리막의 이동 경로상에 각각 구비되어 상기 하부분리막과 음극셀 및 상부분리막을 각각 기 설정 위치로 배치시키는 EPC센서;
상기 하부분리막, 음극셀 및 상부분리막이 적층된 상태로 일체되도록 하는 제1롤러부;
상기 하부분리막, 음극셀, 상부분리막이 일체화된 상태로 적층된 상태에서 상기 양극셀공급롤로부터 공급된 양극셀이 상기 상부분리막 상측으로 일체화되게 적층되도록 하는 제2롤러부;
상기 하부분리막, 음극셀, 상부분리막 및 양극셀이 일체화된 상태로 적층된 상태에서 상부와 하부를 가열하는 히팅부;
상기 히팅부를 경유하여 이송되는 예열된 적층체의 상부 및 하부에 상기 상부보호필름이 권취된 상부보호필름공급롤과 하부보호필름이 권취된 하부보호필름공급롤 각각으로부터 권출되는 상부보호필름 및 하부보호필름을 각각 일체화시키되, 상기 적층체의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 상부보호필름과 하부보호필름을 가압하는 한 쌍의 라미롤러부;
상기 상부보호필름과 하부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름과 하부보호필름에 묻은 이물질을 제거하는 이물질제거부;
상기 상부보호필름과 하부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름과 하부보호필름의 선택된 일면측에 점착액을 공급하는 점착액공급부;
를 포함하며,
상기 이물질제거부는 상기 상부보호필름과 하부보호필름이 접하게 되는 점착롤과, 상기 점착롤의 외부면에 일측 단부가 접촉된 상태를 이루는 접촉보드와, 상기 접촉보드의 타측에 설치되는 가열부와, 상기 접촉보드를 이동시키는 피스톤부와 실린더부를 포함하며,
상기 접촉보드는 금속성 재질로 이루어지는,
2차 전지 제조 장치.A lower separator supply roll with a lower separator wound around it;
A cathode cell supply roll wound with a cathode cell;
An upper separator supply roll with an upper separator wound on it;
Anode cell supply roll on which the anode cell is wound;
An upper protective film supply roll on which the upper protective film is wound;
Lower protective film supply roll on which the lower protective film is wound;
The lower separator provided from the lower separator supply roll, the cathode cell provided from the cathode cell supply roll, and the upper separator provided from the upper separator supply roll are provided on the movement path of the lower separator, the cathode cell, and the upper separator, respectively. EPC sensors that place each at a preset position;
a first roller unit that integrates the lower separator, cathode cell, and upper separator into a stacked state;
a second roller unit that causes the anode cells supplied from the anode cell supply roll to be integrally stacked on the upper side of the upper separator when the lower separator, the cathode cell, and the upper separator are stacked in an integrated state;
A heating unit that heats the upper and lower portions of the lower separator, cathode cell, upper separator, and anode cell when they are stacked in an integrated state;
The upper protective film and lower protection are unwound from each of the upper protective film supply roll on which the upper protective film is wound and the lower protective film supply roll on which the lower protective film is wound on the upper and lower parts of the preheated laminate transported via the heating unit. A pair of laminate roller units that integrate the films and are respectively disposed at the top and bottom of the laminate to press the upper and lower protective films;
a foreign matter removal unit disposed on the movement path of the upper protective film and the lower protective film to remove foreign substances attached to the upper protective film and the lower protective film;
an adhesive supply unit disposed on the movement path of the upper protective film and the lower protective film and supplying adhesive to a selected side of the upper protective film and the lower protective film;
Includes,
The foreign matter removal unit includes an adhesive roll in contact with the upper protective film and the lower protective film, a contact board with one end in contact with the outer surface of the adhesive roll, and a heating unit installed on the other side of the contact board, It includes a piston part and a cylinder part that moves the contact board,
The contact board is made of a metallic material,
Secondary battery manufacturing device.
상기 상부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 상부보호필름을 가열하는 보호필름히팅부를 더 포함하는,
2차 전지 제조 장치.According to paragraph 1,
Further comprising a protective film heating unit disposed on the movement path of the upper protective film and heating the upper protective film,
Secondary battery manufacturing device.
상기 하부보호필름의 이동 경로상에 배치되어 상기 하부보호필름을 가열하는 보호필름히팅부를 더 포함하는,
2차 전지 제조 장치.According to paragraph 1,
Further comprising a protective film heating unit disposed on the movement path of the lower protective film and heating the lower protective film,
Secondary battery manufacturing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230033792A KR102576790B1 (en) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | Secondary battery manufacturing device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230033792A KR102576790B1 (en) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | Secondary battery manufacturing device |
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| KR1020230033792A KR102576790B1 (en) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | Secondary battery manufacturing device |
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| KR (1) | KR102576790B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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