KR200493852Y1 - Electrode Lamination Device Comprising Feeding Conveyor - Google Patents

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KR200493852Y1 KR2020170001636U KR20170001636U KR200493852Y1 KR 200493852 Y1 KR200493852 Y1 KR 200493852Y1 KR 2020170001636 U KR2020170001636 U KR 2020170001636U KR 20170001636 U KR20170001636 U KR 20170001636U KR 200493852 Y1 KR200493852 Y1 KR 200493852Y1
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Abstract

본 고안은, 전극 활물질을 포함하는 전극 합제가 코팅된 전극과 분리막을 상호 접합(lamination)하는 공정에서 전극 가공체를 이송하는 공급 컨베이어(conveyor)가 구비되어 있는 전극 접합 장치로서,
전극 가공체를 이송하도록 서로 맞물려 레일(rail)를 따라 이동하는 상부 컨베이어 벨트(belt) 및 하부 컨베이어 벨트;
전극 가공체의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부;
전극 가공체가 상부 및 하부 컨베이어 벨트들로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부; 및
위치 판독부로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체의 정위치 복원을 위해 방향 조절부를 작동시키는 작동 제어부로 구성된 공급 컨베이어를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치를 제공한다.The present invention provides an electrode bonding device provided with a supply conveyor for transporting an electrode processed body in a process of laminating an electrode and a separator coated with an electrode mixture containing an electrode active material,
an upper conveyor belt and a lower conveyor belt moving along a rail in engagement with each other to transport the electrode workpiece;
a position reading unit having a sensor for detecting the position of the electrode processing body and determining the degree of deviation from the original position;
a direction control unit for rotating the electrode workpiece to the upper and lower conveyor belts in a left and right direction; and
It provides an electrode bonding apparatus comprising a supply conveyor comprising an operation control unit that operates the direction control unit to restore the original position of the electrode processing body based on the position information transmitted from the position reading unit.

Description

공급 컨베이어를 포함하는 전극 접합 장치 {Electrode Lamination Device Comprising Feeding Conveyor}Electrode Lamination Device Comprising Feeding Conveyor

공급 컨베이어를 포함하는 전극 접합 장치에 관한 것이다.It relates to an electrode bonding apparatus comprising a feed conveyor.

최근 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Recently, in terms of battery shape, demand for prismatic secondary batteries and pouch-type secondary batteries that can be applied to products such as mobile phones with thin thickness is high, and in terms of material, lithium has advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability. Demand for lithium secondary batteries such as ion batteries and lithium ion polymer batteries is high.

도 1 및 도 2에는 종래의 대표적인 바이셀 및 풀셀의 일반적인 구조를 나타낸 정면도가 모식적으로 도시되어 있다1 and 2 schematically show a front view showing the general structure of a typical bi-cell and full-cell in the prior art.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전극조립체는 양극(71)/분리막(75)/음극(72) 구조의 풀셀(70) 또는 양극(81)/분리막(85)/음극(82)/분리막(86)/양극(83) 구조의 바이셀(80)로 구성되며, 이러한 풀셀 또는 바이셀을 구성하는 양극, 분리막 및 음극은 제작 공정에서 서로 합체 결합되어 있다.1 and 2, the electrode assembly is a full cell 70 or anode 81/separator 85/cathode 82/separator having a positive electrode 71/separator 75/cathode 72 structure. 86)/anode 83 is composed of a bicell 80, and the anode, separator, and cathode constituting this full cell or bicell are combined with each other in the manufacturing process.

일반적으로, 전극의 제조 공정은 대략적으로 전극 가공체 풀기, 전극 가공체 이송, 전극 가공체 커팅, 분리막 공급, 분리막과 전극 접착 및 검사 배출 단계로 구성된다. 이러한 전극조립체의 제작 공정들은 대부분이 다수의 롤러들을 사용하여 전극 가공체를 이송하는 롤투롤 공정(Roll-to-roll processing)을 사용하고 있고, 여기서 롤투롤 공정은, 휘어질 수 있는 유연한 전극 가공체의 소재가 롤러와 롤러 사이로 이동하면서 코팅, 컷팅, 프린팅 등의 공정을 실시할 수 있는 공정을 말한다. 즉, 예를 들면, 유연하고 얇은 전극 집전체의 시트형 재료를 권취하고 있는 롤을 풀어 재료를 공급하고, 공급된 재료에 전극 합제를 코팅한 뒤, 또 다른 롤에서 가공된 재료를 다시 되감아 회수하는 방식을 들 수 있다.In general, the electrode manufacturing process roughly consists of the steps of unwinding the electrode workpiece, transferring the electrode workpiece, cutting the electrode workpiece, supplying the separator, bonding the separator and the electrode, and inspecting discharge. Most of these electrode assembly manufacturing processes use a roll-to-roll process in which a plurality of rollers are used to transport the electrode body, where the roll-to-roll process is flexible electrode processing that can be bent. It refers to a process that can perform processes such as coating, cutting, and printing while the material of the sieve moves between rollers. That is, for example, the material is supplied by unwinding the sheet-like material of the flexible and thin electrode current collector, coating the electrode mixture on the supplied material, and then rewinding the processed material on another roll to recover it. method can be found.

도 3에는 종래 기술의 전극 의 제조 공정 중 전극 가공체의 압연 공정을 모식적으로 나타낸 사시도가 도시되어 있다.3 is a perspective view schematically showing the rolling process of the electrode processing body during the electrode manufacturing process of the prior art.

그러나, 도 3과 같이, 종래 기술의 전극의 제조 공정 중, 전극 합제가 도포된 전극 가공체(10)를 롤 프레스 공정을 진행하게 되면, 전극 가공체(10)에 전극 합제가 코팅되어 있는 유지부(17)와 전극 합제가 코팅되지 않은 무지부(18)의 연신율의 차이가 발생되어, 무지부에는 유지부의 경계 근처에서 물결 무늬(15)가 발생하게 된다.However, as shown in FIG. 3 , during the manufacturing process of the electrode of the prior art, when the roll pressing process is performed on the electrode processed body 10 coated with the electrode mixture, the electrode mixture is coated on the electrode processed body 10 . A difference in elongation between the portion 17 and the uncoated portion 18 on which the electrode mixture is not coated occurs, so that a wave pattern 15 is generated in the uncoated portion near the boundary of the retaining portion.

나아가, 전극 가공체의 이송방향을 기준으로 양 측부들의 연신률 차이가 심해지면 전극 가공체의 양측부들의 길이가 서로 달라져 전극 가공체가 컨베이어를 통해 이송될 시에 일 방향으로 전극 가공체가 미세하게 틀어짐이 발생하였고, 이후 공정인 전극과 분리막이 합치되는 과정에서 전극과 분리막이 의도한 위치 배열에서 서로 이격되어 결합되는 경우가 발생하였고, 이에 따라, 전극조립체의 전극들 간의 단락이 발생되기 쉬웠고, 또한 전극조립체의 크기가 불균일해지는 등의 문제점들이 발생하였다. Furthermore, when the difference in elongation of both sides of the electrode processed body becomes severe based on the transport direction of the electrode processed body, the lengths of both sides of the electrode processed body are different from each other, so that when the electrode processed body is transferred through the conveyor, the electrode processed body is slightly distorted in one direction In the process of matching the electrode and the separator, which is a subsequent process, a case occurred where the electrode and the separator were spaced apart from each other in the intended positional arrangement, and thus, a short circuit between the electrodes of the electrode assembly was easy to occur, and also the electrode Problems such as non-uniform size of the assembly occurred.

도 4에는 종래기술의 전극 틀어짐 현상을 보완하기 위한 작업을 나타낸 사진들이다.4 is a photograph showing an operation for compensating for the electrode misalignment of the prior art.

따라서, 종래기술에서는 도 4의 사진들에서와 같이, 전극 가공체의 틀어짐 현상을 보완하기 위해, 전극조립체의 제작 공정 중에 작업자가 육안으로 전극 가공체의 틀어짐을 확인할 필요가 있었고, 공급 컨베이어의 수평도 조절용 볼트를 직접 조정하여 전극 가공체의 틀어짐을 보정하는 작업을 수행하였다. 그러나, 작업자의 육안으로만 보정 작업을 실시하였기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 보정의 정확성이 떨어지기 쉬워, 전극조립체의 품질 및 수율 저하되는 요인이 되었다.Therefore, in the prior art, as in the photos of FIG. 4 , in order to compensate for the distortion of the electrode assembly, it was necessary for the operator to visually check the distortion of the electrode assembly during the manufacturing process of the electrode assembly, and the horizontal level of the supply conveyor The work of correcting the distortion of the electrode processing body was performed by directly adjusting the degree adjustment bolt. However, since the correction was performed only with the naked eye of the operator, the accuracy of the correction was easily reduced depending on the skill level of the operator, which was a factor in reducing the quality and yield of the electrode assembly.

따라서, 앞서 설명한 종래기술의 문제점들을 효과적으로 해결할 수 있는 새로운 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for a new technology that can effectively solve the problems of the prior art described above.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 본 고안의 전극 접합 장치는 전극 가공체의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부; 전극 가공체가 상부 및 하부 컨베이어 벨트들로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부; 및 위치 판독부로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체의 정위치 정렬을 위해 방향 조절부를 작동시키는 작동 제어부로 구성된 공급 컨베이어를 포함하고 있는 전극 접합 장치를 사용할 경우, 전극조립체의 품질 및 제조 수율을 효과적으로 향상시킬 수 있는 것을 확인하고, 본 고안을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application, after repeated in-depth research and various experiments, as will be described later, the electrode bonding device of the present invention is provided with a sensor for detecting the position of the electrode processing body and determining the degree of deviation from the original position, a position reading unit; a direction control unit for rotating the electrode workpiece to the upper and lower conveyor belts in a left and right direction; and a supply conveyor comprising an operation control unit that operates the direction control unit for in-place alignment of the electrode processing body based on the position information transmitted from the position reading unit. When using the electrode bonding apparatus, the quality and manufacturing yield of the electrode assembly are used. It was confirmed that it can be effectively improved, and the present invention has been completed.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 고안에 따른 전극 접합 장치는 전극 활물질을 포함하는 전극 합제가 코팅된 전극과 분리막을 상호 접합(lamination)하는 공정에서 전극 가공체를 이송하는 공급 컨베이어(conveyor)가 구비되어 있는 전극 접합 장치로서,In order to achieve the above object, the electrode bonding apparatus according to the present invention includes a supply conveyor that transports the electrode processing body in the process of laminating an electrode and a separator coated with an electrode mixture containing an electrode active material. As an electrode bonding device provided,

상기 공급 컨베이어는,The supply conveyor is

전극 가공체를 이송하도록 서로 맞물려 레일(rail)를 따라 이동하는 상부 컨베이어 벨트(belt) 및 하부 컨베이어 벨트;an upper conveyor belt and a lower conveyor belt moving along a rail in engagement with each other to transport the electrode workpiece;

전극 가공체의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부;a position reading unit having a sensor for detecting the position of the electrode processing body and determining the degree of deviation from the original position;

전극 가공체가 상부 및 하부 컨베이어 벨트들로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부; 및a direction control unit for rotating the electrode workpiece to the upper and lower conveyor belts in a left and right direction; and

상기 위치 판독부로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체의 정위치 복원을 위해 방향 조절부를 작동시키는 작동 제어부;an operation control unit for operating the direction control unit to restore the original position of the electrode processing body based on the position information transmitted from the position reading unit;

를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it contains

따라서, 본 고안에 따른 전극 접합 장치는, 전극 가공체의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부; 전극 가공체가 상부 및 하부 컨베이어 벨트들로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부; 및 위치 판독부로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체의 정위치 복원을 위해 방향 조절부를 작동시키는 작동 제어부;로 구성된 공급 컨베이어를 포함하고 있는 전극 접합 장치를 사용할 경우, 전극조립체의 제작 공정 중에 전극 가공체의 틀어짐 현상을 보완하기 위한 작업자의 투입 비용을 절감하고, 판독부와 작동 제어부의 전극 가공체의 틀어짐을 보정하는 정밀한 작업을 통해 전극조립체의 품질 및 제조 수율을 향상시키는 효과를 발휘한다.Accordingly, the electrode bonding apparatus according to the present invention includes: a position reading unit having a sensor for detecting the position of the electrode processing body and determining the degree of deviation from the original position; a direction control unit for rotating the electrode workpiece to the upper and lower conveyor belts in a left and right direction; and an operation control unit that operates the direction control unit to restore the original position of the electrode processing body based on the position information transmitted from the position reading unit; when using an electrode bonding apparatus including a supply conveyor, during the manufacturing process of the electrode assembly It reduces the input cost of the operator to compensate for the distortion of the electrode assembly, and improves the quality and manufacturing yield of the electrode assembly through precise work to correct the distortion of the electrode processing body of the reading unit and the operation control unit. .

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극 가공체는 적어도 일부가 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트 사이에 가압 고정되어 이송되는 구조일 수 있다.In one specific example, at least a portion of the electrode processing body may have a structure in which it is transferred by being pressurized and fixed between the upper conveyor belt and the lower conveyor belt.

또한, 본 고안은 상기 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트에 의해 전극 가공체가 이송되는 중에 전극 가공체가 하부 방향으로 처지는 것을 방지하기 위해, 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트 밖으로 노출된 전극 가공체의 일 부위를 떠받치는 가이드 판넬(panel)을 포함하고 있을 수 있다.In addition, in order to prevent the electrode workpiece from sagging in the downward direction while the electrode workpiece is transported by the upper conveyor belt and the lower conveyor belt, a portion of the electrode workpiece exposed outside the upper conveyor belt and the lower conveyor belt is removed. It may include a supporting guide panel.

하나의 구체적인 예에서, 상기 작동 제어부는 공급 컨베이어를 전극 가공체의 이송 방향을 기준으로 좌우 방향으로 회전하도록 보상 신호를 방향 조절부로 전송할 수 있다.In one specific example, the operation control unit may transmit a compensation signal to the direction control unit to rotate the supply conveyor in the left and right directions based on the transfer direction of the electrode processing body.

하나의 구체적인 예에서, 상기 방향 조절부는 전극 가공체가 정위치에서 틀어진 정도에 따라 좌우 방향(θ 방향)으로 공급 컨베이어를 회전시키는 구조일 수 있다. 구체적으로, 상기 방향 조절부가 공급 컨베이어를 회전시키는 회전 각도의 범위는 1도 이하인 것일 수 있다.In one specific example, the direction control unit may have a structure that rotates the supply conveyor in the left and right direction (θ direction) according to the degree to which the electrode processing body is misaligned from the original position. Specifically, the range of the rotation angle at which the direction control unit rotates the supply conveyor may be 1 degree or less.

하나의 구체적인 예에서, 본 발명의 전극 접합 장치는, 전극 가공체의 전극 탭을 성형하기 위해 공급 컨베이어를 통해 이송된 전극 가공체를 거치하기 위한 그립 가이드(grip guide)를 더 포함할 수 있다.In one specific example, the electrode bonding apparatus of the present invention may further include a grip guide for mounting the electrode workpiece transferred through the supply conveyor to form the electrode tab of the electrode workpiece.

구체적으로, 상기 그립 가이드는 제 1 그립 가이드 및 제 2 그립 가이드로 구성될 수 있고, 상기 제 1 그립 가이드는 공급 컨베이어와 결합되어 있는 본체 및 상기 본체에서 일측 방향으로 돌출되어 형성된 2 이상의 가이드 기둥들을 포함하고 있다.Specifically, the grip guide may include a first grip guide and a second grip guide, and the first grip guide includes a main body coupled to a supply conveyor and two or more guide posts protruding in one direction from the main body. contains

상기 제 1 그립 가이드는 가이드 기둥들의 폭은 제 2 그립 가이드에 형성된 가이드 기둥들의 폭을 기준으로 50% 내지 80% 정도로 적을 수 있다. 이러한 구조적 특징으로 인해 상기 방향 조절부가 공급 컨베이어를 회전시킬 경우에도 제 1 그립 가이드와 제 2 그립 가이드 간의 간섭을 방지할 수 있다.In the first grip guide, the width of the guide posts may be less than 50% to 80% of the width of the guide posts formed in the second grip guide. Due to this structural feature, even when the direction control unit rotates the supply conveyor, it is possible to prevent interference between the first grip guide and the second grip guide.

하나의 구체적인 예에서, 상기 위치 판독부의 센서는 전극 가공체의 외주변을 인식하여 전극 가공체의 틀어짐 여부를 감지할 수 있고, 구체적으로, 상기 위치 판독부의 센서를 통해 전극 가공체의 외주변의 위치를 감지하고, 위치 판독부는 감지된 정보를 작동 제어부로 송신할 수 있다. In one specific example, the sensor of the position reading unit may detect the distortion of the electrode processing body by recognizing the outer periphery of the electrode processing body, and specifically, through the sensor of the position reading unit, the outer periphery of the electrode processing body The position is sensed, and the position reading unit may transmit the sensed information to the operation control unit.

하나의 구체적인 예에서, 본 발명의 전극 접합 장치는 전극 가공체 취출부, 전극 가공체 이송부, 분리막 공급부, 분리막 및 전극 접합부, 품질 검사부, 및 전극 배출부를 포함하고 있을 수 있다. 상세하게는, 상기 품질 검사부는 접합된 전극조립체의 품질 판별하기 위한 정렬 판독부를 포함할 수 있고, 상기 정렬 판독부는 접합된 적층 구조체의 전극의 위치를 확인하여 정렬된 상태를 체크할 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 정렬 판독부는 적층 구조체의 전극의 정렬된 상태 정보를 작동 제어부로 송신하여, 전극 이송부의 전극의 틀어짐을 바르게 교정할 수 있다.In one specific example, the electrode bonding apparatus of the present invention may include an electrode processing body extraction unit, an electrode processing body transfer unit, a separator supply unit, a separator and an electrode bonding unit, a quality inspection unit, and an electrode discharge unit. In detail, the quality inspection unit may include an alignment reading unit for determining the quality of the bonded electrode assembly, and the alignment reading unit may check the alignment state by checking the position of the electrodes of the bonded stacked structure. In more detail, the alignment reading unit may transmit information on the aligned state of the electrodes of the stacked structure to the operation control unit, thereby correcting the misalignment of the electrodes of the electrode transfer unit.

또한, 본 발명의 전극 접합 장치는 (HMI, Human Machine Interface)를 구비한 공정제어 컴퓨터를 더 포함할 수 있고, 사용자는 상기 HMI를 통해 작동 제어부를 온/오프(On/Off) 조절할 수 있다.In addition, the electrode bonding apparatus of the present invention may further include a process control computer having (HMI, Human Machine Interface), and the user can control the operation control unit on/off through the HMI.

또한, 상기 위치 판독부의 센서는 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트의 이송 라인의 첫단에 인접한 위치해 있는 구조일 수 있고, 이때, 상기 위치 판독부의 센서는 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트의 이송 라인의 첫단에 위치한 전극 가공체의 위치를 감지하는 구조일 수 있다.In addition, the sensor of the position reading unit may have a structure located adjacent to the first end of the transfer line of the upper conveyor belt and the lower conveyor belt, and in this case, the sensor of the position reading unit is located at the first end of the transfer line of the upper conveyor belt and the lower conveyor belt It may have a structure for detecting the position of the positioned electrode processing body.

하나의 구체적인 예에서, 상기 작동 제어부는 위치 판독부의 센서가 감지한 전극 가공체의 위치 정보와 기설정된 전극 가공체의 위치 정보를 비교하여 틀어짐 정도를 산출할 수 있다.In one specific example, the operation control unit may calculate the degree of distortion by comparing the position information of the electrode processed body detected by the sensor of the position reading unit with the preset position information of the electrode processed body.

본 고안은 또한, 전극 접합 장치를 포함하는 있는 양극, 음극 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재되어 있는 분리막을 포함하고 있는 전극조립체를 제조하는 장치를 제공할 수 있다.The present invention can also provide an apparatus for manufacturing an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode including an electrode bonding device.

상기 전극조립체 제조장치는,The electrode assembly manufacturing apparatus,

전극 또는 분리막을 2개 이상 교번 적층하여 적층 구조체를 형성시키기 위한 적층부;a stacking unit for alternately stacking two or more electrodes or separators to form a stacked structure;

상기 적층 구조체를 가열 압착하여 접합(laminating)하기 위한 라미네이터(laminator); 및a laminator for laminating the laminated structure by heat compression; and

접합된 적층 구조체의 전극의 위치를 확인하여 정렬(align)된 상태를 확인하기 위한 정렬 판독부;an alignment reading unit for confirming an aligned state by checking a position of an electrode of the laminated structure;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체는 바이셀(bi-cell) 또는 풀셀(full-cell)인 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치일 수 있다. 다만, 반드시 전극조립체의 종류가 바이셀 또는 풀셀만으로 한정되는 것은 아니고, 현재 공지된 전극조립체의 종류들도 적용이 가능하다.In one specific example, the electrode assembly may be an electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that the bi-cell (bi-cell) or full-cell (full-cell). However, the type of the electrode assembly is not necessarily limited to only the bi-cell or the full-cell, and currently known types of electrode assembly are also applicable.

구체적으로, 상기 전극은 양극 또는 음극으로 구성된다.Specifically, the electrode is composed of an anode or a cathode.

앞서 설명한 전극조립체의 구성들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.Since the configurations of the electrode assembly described above are known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.

이상의 설명과 같이, 본 고안에 따른 전극 접합 장치는, 전극 가공체의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부, 전극 가공체가 상부 및 하부 컨베이어 벨트들로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부 및 위치 판독부로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체의 정위치 복원을 위해 방향 조절부를 작동시키는 작동 제어부를 포함하는 전극 가공체 이송 컨베이어를 사용함으로써, 전극조립체의 품질 및 제조 수율을 향상시키는 효과를 발휘한다.As described above, the electrode bonding apparatus according to the present invention includes a position reading unit having a sensor for detecting the position of the electrode processing body and determining the degree of misalignment from the original position, and the electrode processing body is divided into upper and lower conveyor belts. An electrode processing body transport conveyor comprising a direction control unit for rotating the conveying direction in the left and right directions, and an operation control unit for operating the direction control unit to restore the original position of the electrode processing body based on the position information transmitted from the position reading unit By using the, it exhibits the effect of improving the quality and manufacturing yield of the electrode assembly.

도 1은 종래의 대표적인 전극조립체의 구성인 풀셀의 일반적인 구조를 나타낸 정면도이다;
도 2는 종래의 대표적인 전극조립체의 구성인 바이셀의 일반적인 구조를 나타낸 정면도이다;
도 3은 종래기술의 전극의 제조 공정 중 전극 가공체의 압연 공정을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 종래기술의 전극 가공체의 틀어짐 현상을 보완하기 위한 작업을 나타낸 사진들이다.
도 5는 본 고안의 하나의 실시예에 따른 전극 접합 장치를 나타낸 구성도이다;
도 6은 본 고안의 하나의 실시예에 따른 전극 접합 장치의 공급 컨베이어를 나타낸 사시도이다;
도 7은 본 고안의 하나의 실시예에 따른 전극 접합 장치의 공급 컨베이어를 나타낸 분해 평면도이다;
도 8은 도 7의 전극 접합 장치의 공급 컨베이어의 일 부위를 확대하여 나타낸 모식도이다;
도 9는 본 고안의 하나의 실시예에 따른 전극조립체 제조장치를 모식적으로 나타낸 측면도이다.1 is a front view showing the general structure of a full cell, which is a configuration of a conventional typical electrode assembly;
2 is a front view showing the general structure of a bi-cell, which is a configuration of a conventional typical electrode assembly;
3 is a perspective view schematically illustrating a rolling process of an electrode processed body during a manufacturing process of an electrode of the prior art.
4 is a photograph showing an operation for compensating the distortion phenomenon of the electrode processing body of the prior art.
5 is a block diagram showing an electrode bonding apparatus according to an embodiment of the present invention;
6 is a perspective view illustrating a supply conveyor of an electrode bonding apparatus according to an embodiment of the present invention;
7 is an exploded plan view showing a supply conveyor of an electrode bonding apparatus according to an embodiment of the present invention;
8 is an enlarged schematic view of a portion of the supply conveyor of the electrode bonding apparatus of FIG. 7;
9 is a side view schematically showing an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 고안의 내용을 더욱 상술하지만, 본 고안의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, with reference to the drawings, the content of the present invention will be described in more detail, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 접합 장치를 나타낸 구성도가 도시되어 있다.5 is a block diagram showing an electrode bonding apparatus according to an embodiment of the present invention is shown.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전극 접합 장치(100)는 전극 가공체 취출부(110), 전극 가공체 이송부(120), 분리막 공급부(130), 분리막 및 전극 접합부(140), 품질 검사부(150), 및 전극 배출부(160)를 포함하고 있다. 이때, 전극 접합 장치(100)에는 공급 컨베이어(도시하지 않음)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 5 , the electrode bonding apparatus 100 according to the present invention includes an electrode processing body extraction unit 110 , an electrode processing body transfer unit 120 , a separation membrane supply unit 130 , a separation membrane and electrode bonding unit 140 , and a quality inspection unit. 150 , and an electrode discharge unit 160 . At this time, the electrode bonding apparatus 100 is equipped with a supply conveyor (not shown).

도 6에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 접합 장치의 공급 컨베이어를 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 접합 장치의 공급 컨베이어를 나타낸 분해 평면도가 도시되어 있다.6 is a perspective view showing a supply conveyor of an electrode bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an exploded plan view showing a supply conveyor of an electrode bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. has been

도 6 및 도 7을 참조하면, 공급 컨베이어(200)는, 전극 가공체(310)를 이송하도록 서로 맞물려 레일를 따라 이동하는 상부 컨베이어 벨트(210) 및 하부 컨베이어 벨트(220)를 포함하고 있고, 또한, 전극 가공체(310)의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부(230), 전극 가공체(310)이 상부 및 하부 컨베이어 벨트들(210, 220)로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부(240), 및 위치 판독부(230)로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체(310)의 정위치 복원을 위해 방향 조절부(240)를 작동시키는 작동 제어부(250)를 포함하고 있다.Referring to FIGS. 6 and 7 , the supply conveyor 200 includes an upper conveyor belt 210 and a lower conveyor belt 220 that are engaged with each other to transport the electrode processing body 310 and move along the rail, and also , a position reading unit 230 having a sensor for detecting the position of the electrode processing body 310 and determining the degree of deviation from the original position, and the electrode processing body 310 are the upper and lower conveyor belts 210 and 220 ), a direction adjustment unit 240 for rotating the transfer direction in the left and right direction, and a direction adjustment unit for restoring the original position of the electrode processing body 310 based on the position information transmitted from the position reading unit 230 . and an actuation control 250 for actuating 240 .

여기서, 방향 조절부(240)는 공급 컨베이어(200)의 수평도 조절용 볼트(도시되지 않음)를 조정하여 전극 가공체(310)의 틀어짐을 보정하는 작업을 수행한다.Here, the direction control unit 240 adjusts the horizontality adjustment bolt (not shown) of the supply conveyor 200 to correct the distortion of the electrode processing body 310 .

또한, 전극 가공체(310)는 적어도 일부가 상부 컨베이어 벨트(210) 및 하부 컨베이어 벨트(220) 사이에 가압 고정되어 이송되는 구조이다.In addition, the electrode processing body 310 has a structure in which at least a portion is transferred by being pressurized and fixed between the upper conveyor belt 210 and the lower conveyor belt 220 .

그리고, 작동 제어부(250)는 공급 컨베이어(200)를 전극 가공체 (310)의 이송 방향을 기준으로 좌우 방향(B)으로 회전하도록 보상 신호를 방향 조절부(240)로 전송할 수 있다.In addition, the operation control unit 250 may transmit a compensation signal to the direction control unit 240 to rotate the supply conveyor 200 in the left and right direction (B) based on the transfer direction of the electrode processing body 310 .

또한, 본 발명은 상부 컨베이어 벨트(210) 및 하부 컨베이어 벨트(220)에 의해 전극 가공체(310)가 이송되는 중에 전극 가공체(310)가 하부 방향으로 처지는 것을 방지하기 위해, 상부 컨베이어 벨트(210) 및 하부 컨베이어 벨트(220) 밖으로 노출된 전극 가공체(310)의 일 부위를 떠받치는 가이드 판넬(260)을 포함하고 있다.In addition, in order to prevent the electrode processed body 310 from sagging in the downward direction while the electrode processed body 310 is being transported by the upper conveyor belt 210 and the lower conveyor belt 220, the upper conveyor belt ( 210 ) and a guide panel 260 supporting a portion of the electrode processing body 310 exposed outside the lower conveyor belt 220 .

또한, 위치 판독부(230)의 센서는 상부 컨베이어 벨트(210) 및 하부 컨베이어 벨트(220)의 이송 라인의 첫단(235)에 인접한 위치해 있는 구조이다.In addition, the sensor of the position reading unit 230 has a structure positioned adjacent to the first end 235 of the transfer line of the upper conveyor belt 210 and the lower conveyor belt 220 .

도 8에는 도 7의 전극 접합 장치의 공급 컨베이어의 일 부위를 확대하여 나타낸 모식도가 도시되어 있다.8 is an enlarged schematic diagram of a portion of the supply conveyor of the electrode bonding apparatus of FIG. 7 .

도 6 내지 도 8을 참조하면, 위치 판독부(230)의 센서는 상부 컨베이어 벨트(210) 및 하부 컨베이어 벨트(220)의 이송 라인의 첫단(235)에 위치한 전극 가공체(310)의 위치를 감지하는 구조이다. 즉, 위치 판독부(230)의 센서를 통해 전극 가공체(310)의 외주변의 위치를 감지하고, 위치 판독부(230)는 감지된 정보를 작동 제어부(250)로 송신할 수 있다. 이때, 전송 방법은 경우에 따라서 무선 형태의 전송 방식을 이용할 수 있다.6 to 8 , the sensor of the position reading unit 230 detects the position of the electrode processing body 310 located at the first end 235 of the transfer line of the upper conveyor belt 210 and the lower conveyor belt 220 . It is a sensing structure. That is, the position of the outer periphery of the electrode processing body 310 is sensed through the sensor of the position reading unit 230 , and the position reading unit 230 may transmit the sensed information to the operation control unit 250 . In this case, the transmission method may use a wireless transmission method in some cases.

또한, 작동 제어부(250)는 위치 판독부(230)의 센서가 감지한 전극 가공체(310)의 위치 정보와 기설정된 전극 가공체(310)의 위치 정보를 비교하여 틀어짐 정도를 산출한다.In addition, the operation control unit 250 calculates the degree of distortion by comparing the position information of the electrode processing body 310 sensed by the sensor of the position reading unit 230 with the preset position information of the electrode processing body 310 .

또한, 방향 조절부(240)는 작동 제어부(250)로부터 산출된 전극 가공체(310)가 정위치에서 틀어진 정도에 따라 좌우 방향(θ 방향, 271, 272)으로 공급 컨베이어(200)를 회전시키게 된다. 구체적으로, 방향 조절부(240)가 공급 컨베이어(200)를 회전시키는 회전 각도의 범위(333)는 1도 이하이다. In addition, the direction control unit 240 rotates the supply conveyor 200 in the left and right directions (θ direction, 271, 272) according to the degree to which the electrode processing body 310 calculated from the operation control unit 250 is misaligned from the original position. do. Specifically, the range 333 of the rotation angle at which the direction control unit 240 rotates the supply conveyor 200 is 1 degree or less.

도 5, 도 6 및 도 8을 함께 참조하면, 본 발명의 전극 접합 장치(100)는 전극 가공체(310)의 전극 탭을 성형하기 위해 공급 컨베이어(200)를 통해 이송된 전극 가공체(310)를 거치하기 위한 제 1 및 제 2 그립 가이드들(280, 290)을 포함하고 있고, 이 중 제 1 그립 가이드(280)는 공급 컨베이어(200)와 결합되어 있는 본체(282) 및 이러한 본체(282)에서 일측 방향으로 돌출되어 형성된 가이드 기둥(284)들을 포함하고 있다.Referring to FIGS. 5, 6 and 8 together, the electrode bonding apparatus 100 of the present invention has an electrode working body 310 transported through the supply conveyor 200 to form an electrode tab of the electrode working body 310 . ) includes first and second grip guides 280 and 290 for mounting, of which the first grip guide 280 is the main body 282 coupled to the supply conveyor 200 and the main body ( 282 includes guide pillars 284 formed to protrude in one direction.

이러한 제 1 그립 가이드(280)는 가이드 기둥(284)들의 폭(W1)은 제 2 그립 가이드(290)에 형성된 가이드 기둥(294)들의 폭(W2)을 기준으로 50% 내지 80%이다.In the first grip guide 280 , the width W1 of the guide posts 284 is 50% to 80% based on the width W2 of the guide posts 294 formed in the second grip guide 290 .

다시 도 6을 참조하면, 공급 컨베이어(200)의 회전시 가이드 판넬(260)과 간섭되는 것을 피하기 위해, 공급 컨베이어(200)와 대응하고 있는 가이드 판넬(260)의 일 부위(262)는 대응 방향(340)으로 1 mm 내지 2 mm 정도 만입되어 있다.Referring back to FIG. 6 , in order to avoid interfering with the guide panel 260 when the feed conveyor 200 rotates, a portion 262 of the guide panel 260 corresponding to the feed conveyor 200 moves in the corresponding direction. (340) is indented by 1 mm to 2 mm.

도 9에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체 제조장치를 모식적으로 나타낸 측면도가 도시되어 있다.9 is a side view schematically showing an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 고안의 전극조립체를 제조하는 장치(500)는, 양극(410), 분리막(420) 및 음극(430)을 2개 이상 교번 적층하여 적층 구조체(400)를 형성시키기 위한 적층부(510), 적층 구조체(400)를 가열 압착하여 접합하기 위한 라미네이터(520)를 나타내었다.Referring to FIG. 9 , an apparatus 500 for manufacturing an electrode assembly of the present invention is configured to alternately stack two or more anode 410 , a separator 420 , and a cathode 430 to form a stacked structure 400 . The laminator 520 for bonding the laminated part 510 and the laminated structure 400 by heat compression is shown.

또한, 전극조립체를 제조하는 장치(500)는 접합된 적층 구조체(400)의 전극(410, 430)의 위치를 확인하여 정렬된 상태를 확인하기 위한 정렬 판독부(도시하지 않음)를 포함하고 있다.In addition, the apparatus 500 for manufacturing the electrode assembly includes an alignment reading unit (not shown) for confirming an aligned state by checking the positions of the electrodes 410 and 430 of the bonded stacked structure 400 . .

앞서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 전극 접합 장치는, 전극 가공체의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부, 전극 가공체가 상부 및 하부 컨베이어 벨트들로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부 및 위치 판독부로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체의 정위치 복원을 위해 방향 조절부를 작동시키는 작동 제어부를 포함하는 전극 가공체 이송 컨베이어를 사용함으로써, 전극조립체의 품질 및 제조 수율을 향상시키는 효과를 발휘한다.As described above, the electrode bonding apparatus according to the present invention includes a position reading unit having a sensor for detecting the position of the electrode processing body and determining the degree of misalignment from the original position, and the electrode processing body is divided into upper and lower conveyor belts. An electrode processing body transport conveyor comprising a direction control unit for rotating the conveying direction in the left and right directions, and an operation control unit for operating the direction control unit to restore the original position of the electrode processing body based on the position information transmitted from the position reading unit By using the, it exhibits the effect of improving the quality and manufacturing yield of the electrode assembly.

본 고안이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 내용을 바탕으로 본 고안의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the contents.

Claims (14)

전극 활물질을 포함하는 전극 합제가 코팅된 전극과 분리막을 상호 접합(lamination)하는 공정에서 전극 가공체를 이송하는 공급 컨베이어(conveyor)가 구비되어 있는 전극 접합 장치로서,
상기 공급 컨베이어는,
전극 가공체를 이송하도록 서로 맞물려 레일(rail)를 따라 이동하는 상부 컨베이어 벨트(belt) 및 하부 컨베이어 벨트;
전극 가공체의 위치를 감지하여 정위치에서 틀어진 정도를 판단하기 위한 센서를 구비하고 있는 위치 판독부;
전극 가공체가 상부 및 하부 컨베이어 벨트들로 이송되는 방향을 좌우 방향으로 회전 조절하기 위한 방향 조절부;
상기 위치 판독부로부터 전송된 위치 정보를 바탕으로 전극 가공체의 정위치 복원을 위해 방향 조절부를 작동시키는 작동 제어부; 및
상기 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트에 의해 전극 가공체가 이송되는 중에 전극 가공체가 하부 방향으로 처지는 것을 방지하기 위해, 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트 밖으로 노출된 전극 가공체의 일 부위를 떠받치는 가이드 판넬(panel)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.An electrode bonding device provided with a supply conveyor for transporting an electrode processed body in a process of mutually laminating an electrode and a separator coated with an electrode mixture containing an electrode active material,
The supply conveyor is
an upper conveyor belt and a lower conveyor belt moving along a rail in engagement with each other to transport the electrode workpiece;
a position reading unit having a sensor for detecting the position of the electrode processing body and determining the degree of deviation from the original position;
a direction control unit for rotating the electrode workpiece to the upper and lower conveyor belts in a left and right direction;
an operation control unit for operating the direction control unit to restore the original position of the electrode processing body based on the position information transmitted from the position reading unit; and
In order to prevent the electrode workpiece from sagging in the downward direction while the electrode workpiece is being transported by the upper conveyor belt and the lower conveyor belt, a guide panel supporting a portion of the electrode workpiece exposed outside the upper conveyor belt and the lower conveyor belt ( panel), characterized in that it contains an electrode bonding device. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 가공체는 적어도 일부가 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트 사이에 가압 고정되어 이송되는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the electrode processing body is transferred while being pressurized and fixed between the upper conveyor belt and the lower conveyor belt. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 작동 제어부는 공급 컨베이어를 전극 가공체의 이송 방향을 기준으로 좌우 방향으로 회전하도록 보상 신호를 방향 조절부로 전송하는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 1, wherein the operation control unit transmits a compensation signal to the direction control unit to rotate the supply conveyor in the left and right directions based on the transfer direction of the electrode processing body. 제 1 항에 있어서, 상기 방향 조절부는 전극 가공체가 정위치에서 틀어진 정도에 따라 좌우 방향(θ 방향)으로 공급 컨베이어를 회전시키는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 1, wherein the direction adjusting unit rotates the supply conveyor in the left-right direction (θ direction) according to the degree to which the electrode processing body is displaced from its original position. 제 1 항에 있어서, 상기 방향 조절부가 공급 컨베이어를 회전시키는 회전 각도의 범위는 1도 이하인 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 1, wherein the range of the rotation angle at which the direction control unit rotates the supply conveyor is 1 degree or less. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 판독부의 센서는 전극 가공체의 외주변을 인식하여 전극의 틀어짐 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 1, wherein the sensor of the position reading unit detects whether the electrode is distorted by recognizing the outer periphery of the electrode processing body. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 판독부의 센서는 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트의 이송 라인의 첫단에 인접하여 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 1, wherein the sensor of the position reading unit is located adjacent to the first end of the transfer line of the upper conveyor belt and the lower conveyor belt. 제 8 항에 있어서, 상기 위치 판독부의 센서는 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트의 이송 라인의 첫단에 위치한 전극 가공체의 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 8, wherein the sensor of the position reading unit detects the position of the electrode processing body located at the first end of the transfer line of the upper conveyor belt and the lower conveyor belt. 제 1 항에 있어서, 상기 작동 제어부는 위치 판독부의 센서가 감지한 전극 가공체의 위치 정보와 기설정된 전극 가공체의 위치 정보를 비교하여 틀어짐 정도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 1, wherein the operation control unit calculates the degree of distortion by comparing the position information of the electrode processed body detected by the sensor of the position reading unit with the preset position information of the electrode processing body. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 접합 장치는, 전극 가공체의 전극 탭을 성형하기 위해 공급 컨베이어를 통해 이송된 전극 가공체를 거치하기 위한 그립 가이드(grip guide)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode according to claim 1, wherein the electrode bonding apparatus further comprises a grip guide for holding the electrode workpiece transported through a supply conveyor to form an electrode tab of the electrode workpiece. bonding device. 제 11 항에 있어서, 상기 그립 가이드는 제 1 그립 가이드 및 제 2 그립 가이드로 구성되고, 상기 제 1 그립 가이드는 공급 컨베이어와 결합되어 있는 본체 및 상기 본체에서 일측 방향으로 돌출되어 형성된 2 이상의 가이드 기둥들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.12. The method of claim 11, wherein the grip guide comprises a first grip guide and a second grip guide, wherein the first grip guide comprises a main body coupled to the supply conveyor and two or more guide posts protruding from the main body in one direction. Electrode bonding device, characterized in that it contains. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 그립 가이드는 가이드 기둥들의 폭은 제 2 그립 가이드에 형성된 가이드 기둥들의 폭을 기준으로 50% 내지 80%인 것을 특징으로 하는 전극 접합 장치.The electrode bonding apparatus according to claim 12, wherein the width of the guide pillars of the first grip guide is 50% to 80% of the width of the guide pillars formed on the second grip guide. 제 1 항에 따른 전극 접합 장치를 포함하는 있는 양극, 음극 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재되어 있는 분리막을 포함하고 있는 전극조립체를 제조하는 장치로서,
전극 또는 분리막을 2개 이상 교번 적층하여 적층 구조체를 형성시키기 위한 적층부;
상기 적층 구조체를 가열 압착하여 접합(laminating)하기 위한 라미네이터(laminator); 및
접합된 적층 구조체의 전극의 위치를 확인하여 정렬(align)된 상태를 확인하기 위한 정렬 판독부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치.An apparatus for manufacturing an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode comprising the electrode bonding device according to claim 1,
a stacking unit for alternately stacking two or more electrodes or separators to form a stacked structure;
a laminator for laminating the laminated structure by heat compression; and
an alignment reading unit for confirming an aligned state by checking a position of an electrode of the laminated structure;
Electrode assembly manufacturing apparatus comprising a.
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