KR20130041188A - 정부 극판의 적층방법 및 그 장치 - Google Patents

정부 극판의 적층방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

정부 극판의 적층 어긋남을 최소한으로 억제하면서 생산효율 좋게 정부 극판을 적층하는 것이 가능한 정부 극판의 적층방법 및 그 장치를 제공한다. 세퍼레이터로 피복되고 극판간을 용착된 정극판의 피복 정극판열에 대하여 각 용착부에 절취선을 형성하고, 그 절취선을 지점으로 정극판마다 교대로 좌우로 배분하고, 절취선을 지점으로 지그재그 형상으로 접으면서 극판간에 「위치결정된 이극판」을 삽입해 정부 극판을 교대로 적층한다. 그 때, 적층 어긋남을 방지하기 위해서, 예를 들면 정극판을 정극판용 시트재로부터 소정의 치수로 잘라내어 세퍼레이터로 피복하고, 위치결정한 후에는 항상 최초의 위치결정 상태가 유지되도록 정극판을 반송 방향에 직교하는 방향으로 압접 또는 흡인하면서 송출한다.

Description

정부 극판의 적층방법 및 그 장치{POSITIVE AND NEGATIVE ELECTRODE PLATE STACKING METHOD AND DEVICE}
본 발명은 정부(正負) 극판의 적층방법 및 그 장치, 특히 단자 형상에 관계없이 정부 극판의 적층 어긋남을 최소한으로 억제하면서 생산효율이 좋게 정부 극판을 적층하는 것이 가능한 정부 극판의 적층방법 및 그 장치에 관한 것이다.
정극판과 부극판을 적층하는 극판 적층장치에 있어서는 단위시간당의 생산량이 큰 것 이외에, 적층 어긋남을 최소한으로 억제하는 높은 위치결정 정밀도로 정극판과 부극판을 적층하는 것이 요구되고 있다.
정부 극판의 적층장치로서는, 예를 들면 세퍼레이터의 와인딩 방향에 대하여 직각으로 복수매의 정극판을 세퍼레이터 상에 정렬시켜서 얹은 후, 정극판의 각 단자가 노출되도록 세퍼레이터를 180도 되접어서 정극판을 피복하고, 정극판의 각 극판간에 대하여 가열 밀봉기에 의해 간헐적으로 용착부(2개소)를 형성하고, 그 후 그 용착부간을 커터에 의해 절단하여 주머니 형상 피복 정극판으로 하며, 이어서 소정의 치수로 펀칭된 부극판을 교대로 적층하는 이차전지의 제조방법(이하, 「제 1 종래기술」이라고 함)이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조.).
그런데, 상기 적층방법과 같이 정극판 또는 부극판 중 어느 한쪽을 피복하고, 1매씩 개별적으로 절단하여 그 위에 무피복의 이극판을 1매씩 개별적으로 적층하는 것이 아니라, 우선 세퍼레이터 상에 정극판과 부극판을 교대로 연속적으로 배열하고, 다음에 별도의 세퍼레이터로 정부 극판열을 상방으로부터 피복하고, 이어서 양쪽 극판간 및 양쪽 개구단의 각 세퍼레이터를 용착함과 아울러 각 극판간의 용착부에 절취선을 형성하고, 이어서 전지 조립에 필요한 매수의 정부 극판을 일괄적으로 절단하고, 절단한 정부 극판열을 사면을 따라 강하시켜서 절취선에서 접으면서 정부 극판을 적층하는 이차전지의 제조방법 및 그 적층장치(이하, 「제 2 종래기술」이라고 함)가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2를 참조.).
일본 특허 공개 2009-289418호 공보 일본 특허 공개 2010-157366호 공보
상기 제 1 종래기술과 같이, 정극판을 주머니 형상으로 피복하는 것은 정극판의 횡방향의 회동은 완전하게 구속되고, 종방향의 회동에 대해서도 어느 정도 구속되기 때문에 극판간의 적층(위치) 어긋남을 방지하기 위해서는 유효하다.
그러나, 주머니 형상으로 피복된 정극판열(연속열)로부터 1매씩 절단하고, 그리고 1매씩 정극판과 부극판을 번갈아서 교대로 적층하는 것은 시간을 요해 생산효율상 그다지 바람직하지 못하다.
극판간의 용착부에 절취선을 형성하는 상기 제 2 종래기술에서는, 양쪽 극판간의 용착부에 의해 각 극판은 횡방향의 회동이 구속되고 또한 양쪽 개구단의 용착부에 의해 각 극판은 종방향의 회동이 구속되기 때문에, 극판간을 용착한 후에는 정부 극판은 용착부에 의해 위치결정 정밀도가 유지된 상태로 되고, 용착부에 형성된 절취선의 효과에 의해 절단한 정부 극판열을 고속으로 정확하게 접는 것이 가능해진다.
그러나, 세퍼레이터 자체, 얇은 막이며, 그 세퍼레이터 상에 가요성을 갖는 정부 극판을 소정의 위치결정 정밀도로 정확하게 배열하는 것은 매우 어렵다. 또한, 가령 정부 극판을 소정의 위치결정 정밀도로 배열할 수 있었을 경우라도 정부 극판이 배열된 세퍼레이터는 이동→정지→이동→…을 반복하는 간헐 운동을 하고 있기 때문에, 극판간을 용착하기까지의 동안 정부 극판의 위치결정 정밀도를 유지하는 것은 마찬가지로 매우 어렵다. 또한, 로봇 암이 받는 정극판 및 부극판에 대해서도 높은 위치결정 정밀도로 정확하게 배열되어 있을 필요가 있다. 상기 제 2 종래기술의 경우, 예를 들면 세퍼레이터(15A) 상의 정극판(12) 및 부극판(13)은 용착부(38)에 의해 용착되기까지의 동안 프리한 상태에 있다(특허문헌 2의 도 4를 참조.). 따라서, 정부 극판에 대하여 소정의 위치결정 정밀도가 유지된 상태에서 양쪽 극판간 및 양쪽 개구단의 세퍼레이터를 용착하는 것은 어려운 것이라 생각된다.
그런데, 전기를 인출하는 극판의 단자 형상은 횡장(橫長) 타입(예를 들면, 본원 특허문헌 1)과 종장(縱長) 타입(예를 들면, 특허문헌 2)으로 크게 구별된다. 종장 타입의 경우에는 구조상 4변 근방의 세퍼레이터를 용착하는 것이 가능하다. 한편, 횡장 타입의 경우에는 구조상 겨우 단자측을 제외한 3변 근방의 세퍼레이터를 용착하는 것에 머문다. 따라서, 단자의 형상이 횡장 타입이고 인접 극판간 밖에 용착되지 않는 피복 극판열에서는 각 극판은 종방향에 대하여 프리한 상태이다. 만약, 이 횡장 타입의 피복 극판열에 대하여 「용착부에 절취선을 형성해 피복 극판열을 사면을 따라 강하시켜서 지그재그 형상으로 접는다」는 상기 제 2 종래기술을 적용했을 경우, 정부 극판의 적층 어긋남을 최소한으로 억제해서 지그재그 형상으로 접는 것은 매우 어렵다고 생각된다. 즉, 상기 제 2 종래기술은 단자 형상이 횡장 타입이고 인접 극판간 밖에 용착되지 않는 피복 극판열에 대하여 적층 어긋남을 최소한으로 억제해서 정부 극판을 적층하는 것은 매우 어려운 것이라 생각된다.
또한, 상기 제 2 종래기술에서는 부극판에 대해서도 세퍼레이터로 피복할 필요가 있기 때문에, 통상의 제조방법에 비하여 2배의 세퍼레이터량을 사용하게 되어, 재료 비용과 또한 전지의 성능의 관점으로부터 그다지 바람직하지 못한 것이라 생각된다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 해결하려고 하는 과제는 단자 형상에 관계되지 않고 정부 극판의 적층 어긋남을 최소한으로 억제하면서 생산효율 좋게 정부 극판을 적층하는 것이 가능한 정부 극판의 적층방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 청구항 1에 기재된 정부 극판의 적층방법은, 세퍼레이터를 개재해서 정극판과 부극판을 교대로 적층하는 적층방법으로서,
상기 세퍼레이터로 피복·위치결정하여 인접 극판간에 용착부를 형성한 피복 극판열을 항상 반송 방향에 직교하는 방향으로 압접 또는 흡인해서 송출하면서 좌우 교대로 배분하여 지그재그 형상으로 접으면서, 상기 인접 극판간에 「위치결정된 이극판」을 양쪽 횡방향으로부터 교대로 삽입해서 정부 극판을 교대로 적층하는 것을 특징으로 한다.
상기 정부 극판의 적층방법은 종래의 적층방법에 보여진 피복 정극판열을 용착부에서 1매씩 극판마다 절단하여 단일의 피복 정극판으로 한 후에 그 피복 정극판 상에 「위치결정된 부극판」을 1매씩 교대로 적층하는 적층방법과는 달리, 위치결정 정밀도가 유지된 피복 정극판열을 적층 어긋남 없이 지그재그 형상으로 접는 것과 동시에, 이들 정극판간에 마찬가지로 「위치결정된 부극판」을 삽입해서 전지 조립에 필요한 매수의 정부 극판을 생산효율 좋게 또한 정확하게 적층하는 방법이다.
그 때문에, 상기 적층방법에서는 적층 어긋남을 최소한으로 억제하기 위해서 정극판을 세퍼레이터로 피복하여 일단 위치결정한 후에는, 적층되기까지의 동안 그 위치결정 정밀도가 유지되도록, 정극판 및 피복 정극판(정극판 등)을 송출할 때에는 정극판 등을 예를 들면 롤러 또는 로드에 의해 반송 방향에 대하여 교차하는 방향으로 압접하면서 송출하도록 했다. 또한, 후술하는 바와 같이 피복 정극판열을 좌우 교대로 배분할 때에는 좌우 롤러 등에 의해 압접하면서 좌우 교대로 흡인해서 송출하도록 하여 그 위치결정 정밀도가 유지되도록 했다. 또한, 배분된 피복 극판열을 지그재그로 접을 때에도 단부를 누르면서 접도록 해서 그 위치결정 정밀도가 유지되도록 했다.
또한, 상기 적층방법에서는 생산효율 좋게 피복 정극판열을 지그재그 형상으로 접을 수 있도록 용착부에 접힘선을 형성하고, 그 접힘선을 지점으로 피복 정극판열을 지그재그 형상으로 접도록 했다.
이것에 의해, 정부 극판의 적층 어긋남을 최소한으로 억제하면서 생산효율이 좋게 정부 극판을 적층하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 적층방법에서는 모든 공정을 통해서 정극판 및 부극판의 위치결정 정밀도가 항상 유지되기 때문에, 상기 적층방법은 정극판 또는 부극판을 송출하고, 배분하며, 접기 때문에 모든 단자 형상의 극판에 대하여 적용할 수 있다.
청구항 2에 기재된 정부 극판의 적층방법에서는, 상기 용착부에 접힘선을 형성하고, 상기 피복 극판열의 반송 방향을 연직 방향으로 변환해서 양쪽 횡방향으로부터 흡인수단에 의해 극판마다 교대로 흡인해서 좌우로 배분하면서 지그재그 형상으로 접는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층방법에서는 용착부의 접힘선과 흡인 효과에 의해 위치결정 정밀도를 유지하면서 좌우로 배분하는 것이 가능해지고, 그 결과, 정부 극판의 적층 어긋남을 억제하면서 생산효율이 좋게 지그재그 형상으로 접는 것이 가능해진다.
청구항 3에 기재된 정부 극판의 적층방법에서는, 상기 피복 극판열을 좌우 롤러로 압접해서 송출하면서 상기 좌우 롤러의 출구 근방으로부터 1/4 원호 이내에 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 흡착시켜서 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 배분하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층방법에서는 흡착 범위를 상기 범위로 설정함으로써 극판이 접히는 동안도 극판이 상기 롤러에 의해 흡인되고, 위치결정 정밀도가 적합하게 유지되게 된다.
청구항 4에 기재된 정부 극판의 적층방법에서는, 상기 피복 극판열을 지그재그 형상으로 접을 때에 받침대에 이미 착지 또는 적층된 극판을 고정수단에 의해 위치결정하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층방법에서는 접히는 극판은 상방에서는 상기 좌우 롤러에 의해, 하방에서는 고정수단에 의해 예를 들면 압박 또는 흡인되기 때문에 극판의 위치결정 정밀도가 적합하게 유지되고, 적층 어긋남 없이 접는 것이 가능해진다.
청구항 5에 기재된 정부 극판의 적층방법에서는, 상기 접힘선은 절취선이다.
일반적으로 용착부의 접힘선으로서 칸막이부에 노치, 또는 관통구멍 등의 감육부(減肉部)를 형성하는 것이 고려된다.
상기 정부 극판의 적층방법에서는 간이하고 또한 정확하게(불균일 없이) 접힘선을 형성하는 것의 관점으로부터, 관통구멍(절취선)에 의해 접힘선을 형성한다.
청구항 6에 기재된 정부 극판의 적층방법에서는, 상기 용착부를 형성하는 용착수단은 인접 극판의 인접 단부를 누르면서 상기 인접 극판과 함께 이동해서 상기 인접 극판간을 용착하는 것으로 했다.
정위치에 고정한 종래의 용착수단의 경우, 용착시 또는 용착 후에 정극판을 송출할 때에 필연적으로 정극판이 일시적으로 프리한 상태가 된다. 그 때문에, 전체 공정을 통해서 정극판의 위치결정 정밀도를 유지할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 상기 정부 극판의 적층방법에서는 상기 문제를 해결하기 위해서, 극판간을 용착할 때에는 인접 극판을 누르는 것으로 하고, 동시에 양쪽 인접 극판을 누른 상태인 채로 극판과 함께 이동해서 극판간을 용착하면서 송출하는 것으로 했다.
청구항 7에 기재된 정부 극판의 적층방법에서는, 상기 용착수단이 원래의 위치로 되돌아오는 동안 위치결정수단에 의해 극판을 위치결정하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층방법에서는 용착수단도 극판과 함께 이동해서 극판간을 용착하지만, 후속의 인접 극판간을 용착할 때에는 원래의 위치로 되돌아올 필요가 있다.
그래서, 상기 정부 극판의 적층방법에서는 용착수단이 원래의 위치로 되돌아오는 동안 위치결정수단이 정극판의 회동을 구속해 정극판이 일시적으로 프리하게 되는 것을 방지하도록 했다.
상기 목적을 달성하기 위한 청구항 8에 기재된 정부 극판의 적층장치에서는, 세퍼레이터를 개재해서 정극판과 부극판을 교대로 적층하는 적층장치로서,
상기 세퍼레이터로 피복·위치결정하여 인접 극판간에 용착부를 형성한 피복 극판열을 항상 반송 방향에 직교하는 방향으로 압접 또는 흡인해서 송출하는 압접 이송수단과, 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 배분하는 배분수단과, 지그재그 형상으로 접는 폴딩수단과, 상기 인접 극판간에 「위치결정된 이극판」을 양쪽 횡방향으로부터 교대로 삽입해서 정부 극판을 교대로 적층하는 이극판 삽입수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 청구항 1에 기재된 정부 극판의 적층방법을 적합하게 실시할 수 있다.
청구항 9에 기재된 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 용착부에 접힘선을 형성하는 접힘선 형성수단과, 상기 피복 극판열을 양쪽 횡방향으로부터 교대로 흡인하는 흡인수단을 구비하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 청구항 2에 기재된 정부 극판의 적층방법을 적합하게 실시할 수 있다.
청구항 10에 기재된 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 배분수단은 출구 근방으로부터 1/4 원호 이내에 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 흡착해서 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 배분하는 좌우 롤러이다.
상기 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 청구항 3에 기재된 정부 극판의 적층방법을 적합하게 실시할 수 있다.
청구항 11에 기재된 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 피복 극판열을 지그재그 형상으로 접을 때에 받침대에 이미 착지 또는 적층된 극판을 위치결정하는 고정수단을 구비하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 청구항 4에 기재된 정부 극판의 적층방법을 적합하게 실시할 수 있다.
청구항 12에 기재된 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 접힘선 형성수단은 절취선을 형성하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 청구항 5에 기재된 정부 극판의 적층방법을 적합하게 실시할 수 있다.
청구항 13에 기재된 정부 극판의 적층장치에서는, 인접 극판의 인접 단부의 극판을 누르면서 상기 인접 극판과 함께 이동해서 상기 인접 극판간을 용착하는 용착수단을 구비하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층장치에서는, 상기 청구항 6에 기재된 정부 극판의 적층방법을 적합하게 실시할 수 있다.
청구항 14에 기재된 정부 극판의 적층장치에서는 상기 용착수단이 원래의 위치로 되돌아오는 동안 극판을 위치결정하는 위치결정수단을 구비하는 것으로 했다.
상기 정부 극판의 적층장치에서는 상기 청구항 7에 기재된 정부 극판의 적층방법을 적합하게 실시할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명의 정부 극판의 적층방법에 의하면, 단자 형상에 관계없이 정부 극판의 적층 어긋남을 최소한으로 억제하면서 생산효율 좋게 정부 극판을 적층하는 것이 가능해진다. 즉, 본 발명의 적층방법에서는 생산효율 좋게 정부 극판을 적층할 수 있도록, 세퍼레이터로 피복되고 극판간을 용착된 피복 정극판열에 대하여 각 용착부에 접힘선을 형성하고, 접힘선을 지점으로 피복 정극판열을 좌우 교대로 배분하면서 동시에 접힘선을 지점으로 지그재그 형상으로 접고, 그리고 이들 정극판간에 「위치결정된 부극판」을 삽입해서 전지 조립에 필요한 매수의 정부 극판을 적층하는 것으로 했다. 그 때, 적층 어긋남을 최소한으로 억제하기 위해서, 예를 들면 정극판을 정극판용 시트재로부터 소정의 치수로 잘라내고, 세퍼레이터로 피복·위치결정한 후에는 항상 최초의 위치결정 정밀도가 유지되도록 정극판을 반송 방향에 직교하는 방향으로 압접하면서 송출하는 것으로 하고, 또한 피복 정극판열을 좌우로 배분할 때에는 피복 정극판열을 흡인 가능한 좌우 롤러에 의해 좌우 교대로 흡인하면서 좌우로 배분하는 것으로 하며, 또한 정부 극판을 접을 때에는 이미 적층한 정부 극판을 좌·우 누름장치에 의해 누르면서 받침대를 하강시켜서 정극판 또는 부극판을 받는 것으로 했다.
이와 같이, 본 발명의 정부 극판의 적층방법은 전체 공정을 통해서 정극판 및 부극판의 위치결정 정밀도가 항상 유지되도록 정극판 또는 부극판을 송출하고, 배분하며, 접기 때문에 정부 극판의 적층 어긋남을 최소한으로 억제하면서 생산효율 좋게 정부 극판을 적층하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 소위 단자 형상의 극판에 대하여 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 정부 극판의 적층장치는 상기 적층방법을 바람직하게 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 정부 극판 적층장치를 나타내는 요부 설명도이다.
도 2는 본 발명의 정부 극판 적층장치를 나타내는 요부 설명도이다.
도 3은 본 발명에 의한 피복 정극판열을 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명에 의한 적층 정부 극판을 나타내는 설명도이다.
도 5는 정극판용 시트재를 송출하고나서 정극판간을 열용착하기 시작할 때까지의 본 발명의 정부 극판 적층장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 6은 정극판간을 열용착 완료하고나서 다음에 열용착 완료할 때까지의 본 발명의 정부 극판 적층장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명에 의한 배분 석션 롤러, 집적 리프터, 집적 누름 클로 및 부극판 삽입 암을 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 정극판(P) 및 부극판(N)의 적층방법을 나타내는 설명도이다.
이하, 도면에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 정부 극판 적층장치(100)를 나타내는 요부 설명도이다.
이 정부 극판 적층장치(100)에서는 어떤 정극판(P)이 정극판용 시트재(P.S.)로부터 소정의 치수로 잘라내어 세퍼레이터(S)에 대하여 한번 위치결정된 후에는, 부극판(N)과 교대로 적층되기까지의 동안 그 정극판(P)은 최초의 위치결정 정밀도가 항상 유지되도록 구성되어 있다. 마찬가지로 부극판(N)에 대해서도 한번 위치결정된 후에는 최초의 위치결정 상태가 항상 유지되도록 구성되어 있다. 그 때문에, 정극판(P)은 한번 위치결정된 후 압접 이송수단(롤러 또는 로드)에 의해 반송 방향에 직교하는 방향으로 압접되면서 수평 방향으로 송출되고, 그리고 좌우 롤러[배분수단, 배분 석션 롤러(13)]에 의해 좌우 교대로 흡인되면서 좌우로 배분되고, 일단을 좌우 롤러[배분수단, 배분 석션 롤러(13)]에 흡인되면서 타단을 고정수단[폴딩수단, 좌·우측 집적 누름 클로(15L, 15R)]에 의해 눌린 상태에서 절취선(접힘선)을 지점으로 정확하게 지그재그 형상으로 접히고, 동시에 마찬가지로 이극판 삽입수단[좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)]에 의해 「위치결정된 부극판(N)」이 정극판 사이에 삽입되고, 정극판(P)과 부극판(N)이 생산효율 좋게 적층되도록 구성되어 있다. 이하, 그 구성에 대해서 설명한다.
이 정부 극판 적층장치(100)는 정극판용 시트재(P.S.)가 감긴 정극 릴(1)과, 그 정극판용 시트재(P.S.)를 송출하는 정극 피드 롤러(2)와, 그 정극판용 시트재(P.S.)를 소정의 길이로 절단하여 정극판(P)을 작성하는 정극 커터(3)와, 정극판(P)을 피복하기 위한 세퍼레이터(S)를 공급하는 상·하측 세퍼레이터 릴(4, 5)과, 세퍼레이터(S)로 피복하면서 정극판(P)을 송출하는 정극판 피드 롤러(6)와, 인접하는 정극판 사이를 용착해서 세퍼레이터(S) 상에 용착부를 형성하는 용착 히터(7)와, 용착 히터(7)가 프리인 동안[정극판(P)으로부터 떨어져 있는 동안] 정극판(P)을 눌러서 정극판(P)의 회동을 구속하는 위치결정판(8a, 8b)과, 세퍼레이터(S) 상의 용착부에 절취선(접힘선)을 형성하는 미싱바늘(9)과, 정극판(P)을 압접해서 송출함과 아울러 미싱바늘(9)이 용착부에 접힘선을 형성하는 동안 정극판(P)의 회동을 구속하는 압박 롤러(10)와, 필요 매수마다 정극판(P)의 피복 정극판열을 분할하는 세퍼레이터 커터(11)와, 정극판(P)을 압접해서 송출함과 아울러 세퍼레이터 커터(11)가 용착부를 절단할 때에 정극판(P)을 눌러서 정극판(P)의 회동을 구속하는 압박 롤러(12)와, 정극판(P)의 피복 정극판열의 반송 방향을 수평 방향으로부터 연직 방향으로 변환함과 아울러 피복 정극판열을 압접·송출하면서 좌우 교대로 배분하는 배분 석션 롤러(13)와, 하강하면서 정극판(P) 또는 부극판(N)을 받는 집적 리프터(14)와, 정극판(P) 및 부극판(N)이 교대로 적층될 때에 극판을 눌러서 적층 어긋남을 방지함과 아울러 정극판(P)이 접히는 가이드가 되는 좌·우측 집적 누름 클로(15L, 15R)와, 정극판(P)의 피복 정극판열의 극판간에 부극판(N)을 번갈아서 삽입하는 좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)과, 부극판용 시트재(N.S.)가 감긴 좌·우측 부극 릴(17L, 17R)과, 그 부극판용 시트재(N.S.)를 송출하는 좌·우측 부극 피드 롤러(18L, 18R)와, 그 부극판용 시트재(N.S.)를 소정의 길이로 절단해 부극판(N)으로 하는 좌·우측 부극 커터(19L, 19R)와, 그 부극판(N)을 위치결정해서 좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)에 셋팅하는 좌·우측 부극판 리프터(20L, 20R)와, 적층된 적층 정부 극판(도 4)에 테이프(T)를 붙이는 테이프 접착장치(21)(도 2)를 구비해서 구성되어 있다. 또한, 용착 히터(7)의 동작에 대해서는 도 5～도 6을 참조하면서 후술한다.
정극 릴(1), 상·하측 세퍼레이터 릴(4, 5), 및 좌·우측 부극 릴(17L, 17R)의 각 하류측에는 웹 컨트롤러(W.C.)가 각각 설치되고, 이들 컨트롤러에 의해 정극판(P)과 세퍼레이터(S) 사이의 상대 위치, 및 정극판(P)과 부극판(N) 사이의 상대 위치가 소정의 범위 내에 수용되도록 제어되어 있다.
정극판 피드 롤러(6)는 잘라내어진 정극판(P)을 상하 방향에서 세퍼레이터(S)로 피복하면서 압접해서 송출함과 아울러 용착시에는 정극판(P)의 회동을 구속한다.
용착 히터(7)는 상하 방향으로부터 정극판간의 세퍼레이터(S)를 용착해서 용착부를 형성하는, 소위 히트 실러이다. 상세에 대해서는 도 5～6을 참조하면서 후술하지만, 종래의 히트 실러와 같이 정위치에 고정된 2개의 히터가 축방향으로 이동해서 상하 방향으로부터 일정 시간 세퍼레이터(S)를 접촉·가열하는 것은 아니고, 2개의 히터가 상하 방향으로부터 세퍼레이터(S)를 접촉·가열하고, 그 상태를 유지한 채 정극판(P)과 함께 소정 구간(피치) 이동하고, 그리고 다시 원래의 위치로 복귀하도록 구성되어 있다.
용착 히터(7)는 정극판(P)과 함께 이동하면서 정극판간을 용착하기 때문에, 후속의 정극판간을 용착할 경우 역방향으로 같은 피치만큼 되돌아올 필요가 있다. 위치결정판(8a, 8b)은 용착 히터(7)가 원래의 위치로 되돌아오는 동안 정극판(P)에 접촉해서 정극판(P)의 회동을 구속한다.
미싱바늘(9)은 정극판(P)의 극판간에 절취선(도 3의 P.L.)을 형성한다. 이 절취선과 배분 석션 롤러(13) 등에 의해 정극판(P)의 피복 정극판열을 위치결정 정밀도를 유지하면서 좌우 교대로 배분하고, 또한 이 절취선과 좌·우측 집적 누름 클로(15L, 15R) 등에 의해 배분된 피복 정극판열을 지그재그 형상으로 적층 어긋남 없이 정확하게 접는 것이 가능해지고, 그 결과, 정극판(P)과 부극판(N)을 적층 어긋남 없이 생산효율 좋게 적층하는 것이 가능해진다.
압박 롤러(10)는 정극판(P)을 상하 방향으로부터 압접해서 정극판(P)의 회동을 억제하면서 정극판(P)을 송출하는 기구이다. 이 이송기구에 의해 정극판(P)이 세퍼레이터(S)로 피복되고 위치결정된 후 접어지기까지의 동안, 정극판(P)의 위치결정 정밀도를 유지하는(프리한 상태를 억제하는) 것이 가능해진다. 또한, 압박 롤러(12)에 대해서도 배분 석션 롤러(13)와 협동해서 마찬가지로 기능한다.
배분 석션 롤러(13)는 그 상세에 대해서는 도 7을 참조하면서 후술하지만, 좌우 1세트의 롤러로 이루어지고, 각 롤러는 외측 원통 및 내측 원통으로 이루어지는 2중 원통 구조를 이루고, 외측 원통이 회전 프리인 것에 대해 내측 원통은 회전 록되어 있다. 외측 원통 외주면에는 관통구멍이 다수 형성되고, 한편 내측 원통의 출구 근방으로부터 1/4 원호의 둘레 방향에는 개구가 형성되어 내부에는 진공 유로가 형성되어 있다. 따라서, 정극판(P)이 그 개구를 통과할 때에 상기 절취선의 효과와 맞물려 좌우 어느 하나의 롤러에 흡인되어서 좌우 어느 하나로 배분되고, 배분된 후에는 그 롤러의 외측 원통면에 흡착된 채 송출된다. 따라서, 정극판(P)은 배분되고나서 송출되는 동안 위치결정 정밀도가 적합하게 유지되게 된다.
집적 리프터(14)는 교대로 적층되는 정부 극판을 수용하는 축방향으로 이동 가능한 받침대이다. 정극판(P)을 수용할 경우 하강하면서 정극판(P)을 수용한다. 또한 한편, 부극판(N)을 수용할 경우에는 「위치결정된 부극판(N)」이 항상 같은 수평 위치에서 좌측 방향 또는 우측 방향으로부터 정극판(P) 상에 적층될 수 있게 집적 리프터(14)는 정극판(P)의 두께 분만큼 하강하면서 부극판(N)을 수용한다. 또한, 적층 어긋남을 방지하기 위해서 적층한 정부 극판을 흡인하면서 정부 극판을 수용한다.
좌·우측 집적 누름 클로(15L, 15R)는 정극판(P)이 접힐 때에 정극판(P)을 가볍게 눌러서 정극판(P)이 접히는 가이드가 된다. 한편, 부극판(N)이 삽입될 때에는 적층 극판을 눌러서 정극판 (N)과 부극판(N) 사이의 적층 어긋남을 방지한다.
좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)은 지그재그 형상으로 접어진 정극판(P) 상에 「위치결정된 부극판(N)」을 좌측 방향 또는 우측 방향으로부터 수평 방향으로 이동시켜서 적층 어긋남 없이 정확하게 적층한다. 그 때문에, 좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)은 부극판(N)을 좌·우측 부극판 리프터(20L, 20R)로부터 받아서 정극판(P) 상에 적층하는 동안 부극판(N)이 변위·회전하지 않도록 부극판(N)을 흡인해 그 위치결정 정밀도를 유지한다.
좌·우측 부극판 리프터(20L, 20R)는 부극판용 시트재(N.S.)로부터 소정의 치수로 잘라내어 「위치결정된 부극판(N)」을 상측 방향으로 이동시켜서 좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)에 각각 셋팅한다. 그 때문에, 좌·우측 부극판 리프터(20L, 20R)는 부극판(N)을 수취하고, 좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)에 셋팅하는 동안 부극판(N)이 변위·회전하지 않도록 부극판(N)을 흡인해서 위치결정한다.
또한, 소정 매수의 정극판(P) 및 부극판(N)이 적층된 후에는, 도 2에 나타나 있는 바와 같이 좌·우측 집적 누름 클로(15L, 15R)에 의해 고정된 상태에서 집적 리프터(14)가 반송 방향의 양측에 형성된 소정의 장소로 교대로 이동하고, 거기에서 테이프 접착장치(21)가 적층 극판의 4개소를 테이프(T)로 두께 방향을 따라 붙여 그 적층 상태를 고정한다. 테이프(T)로 고정된 적층 극판은 포크리프트에 의해 다음 공정으로 반송된다.
도 3은 본 발명에 의한 피복 정극판열(200)을 나타내는 설명도이다.
이 피복 정극판열(200)은 일정 폭(=L1㎜)의 전해질(E) 도포가 완료된 정극판용 시트재(P.S.)로부터 정극 커터(3)에 의해 일정 폭(=L2㎜)으로 등간격으로 잘라낸 정극판(P)에 대하여, 일정 폭(=L3㎜)의 세퍼레이터(S)에 의해 단자(E.T.)가 노출되도록 상하 방향으로부터 피복·위치결정하고, 정극판 피드 롤러(6) 및 히터(7)에 의해 위치결정 상태를 유지한 채 다음에 일정(=L4㎜)의 피치로 극판간의 세퍼레이터(S)를 용착해서 일정 폭(=L5㎜)의 용착부(H)를 등간격으로 형성하고, 다음에 위치결정판(8b) 및 압박 롤러(10)에 의해 위치결정된 채, 마찬가지로 일정(=L4㎜)의 피치로 용착부(H)의 중앙을 통과해서 극판간을 종단하는 절취선(P.L.)을 등간격으로 형성한 것이다.
절취선(P.L.)은 용착부(H)의 중앙을 통과하여 극판간을 종단하도록 형성되어 있지만, 용착부(H) 상에만 형성되도록 해도 좋다. 또한, 절취선(P.L.) 대신에 파단부, 박육부(감육부) 등의 접힘선을 형성해도 좋다.
도 4는 본 발명에 의한 적층 정부 극판(300)을 나타내는 설명도이다. 또한, 도 4(a)는 그 정면도이며, 도 4(b)는 그 A-A 단면도이다.
이 적층 정부 극판(300)은 전지 조립에 필요한 매수의 정극판(P) 및 부극판(N)을 배분 석션 롤러(13)에 의해 정극판(P)의 위치결정 상태를 유지하면서 좌우 교대로 배분하고, 집적 리프터(14)로 정극판(P)을 받아·하강시키면서 동시에 좌·우측 집적 누름 클로(15L, 15R)로 정극판(P)을 눌러 위치결정 상태를 유지하면서 지그재그 형상으로 접고, 좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)에 의해 「위치결정된 부극판(N)」을 좌측 방향 또는 우측 방향으로부터 수평 방향으로 이동시켜서 정극판(P) 상에 적층하고, 최후에 두께 방향을 따라 테이프(T)로 4개소 고정한 것이다.
도 5는 정극판용 시트재(P.S.)를 송출하고나서 정극판간을 열용착하기 시작할 때까지의 본 발명의 정부 극판 적층장치(100)의 동작을 나타내는 설명도이다.
상술한 바와 같이, 이 정부 극판 적층장치(100)에서는 정극판(P) 및 부극판(N)은 한번 위치결정된 후 적층되기까지의 동안 항상 그 회동이 구속되어(항상 프리인 상태가 억제되어), 정극판(P)과 부극판(N)이 적층 어긋남 없이 생산효율 좋게 적층되도록 구성되어 있다. 이하, 정극판용 시트재(P.S.)를 송출하고나서 정극판간을 열용착하기 시작할 때까지의 공정에 대해서 간단하게 설명한다. 설명의 편의상, 정극판(P)에 대하여 시계열순으로 번호를 붙였다.
우선, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이 정극 피드 롤러(2)가 정극판용 시트재(P.S.)를 송출하기 시작한다. 이 때, 정극판(Pn)은 위치결정판(8a)에 의해, 정극판(Pn-1)은 위치결정판(8b)에 의해, 정극판(Pn-2)은 압박 롤러(10)에 의해, 정극판(Pn-3)은 압박 롤러(12)에 의해, 정극판(Pn-4)은 배분 석션 롤러(13, 13)와 우측 집적 누름 클로(15R)(도면에는 나타내지 않음)에 의해 각각 위치결정되어 있다.
또한, 이 때 세퍼레이터 커터(11)에 의해 정극판(Pn-3)과 정극판(Pn-2) 사이의 용착부(H)는 절단되고, 정극판(Pn-3)은 본 적층 정부 극판에 있어서 최후에 접히는 정극판(P)으로 되며, 한편 정극판(Pn-2)은 다음 적층 정부 극판에 있어서 최초에 접혀 적층되는 정극판(P)으로 된다.
또한, 이 때 용착 히터(7) 및 미싱바늘(9)은 세퍼레이터(S)로부터 떨어진 상태에 있다. 용착 히터(7)는 중앙에 히터(7a)와, 그 양측에 2개의 누름 봉(7b)을 구비한 구조이다. 정극판간의 세퍼레이터(S)의 용착은, 후술하는 바와 같이 상하에 설치된 2개의 히터(7a)에 의해 행하여지고, 누름 봉(7b)은 히터(7a)가 세퍼레이터(S)를 용융하는 동안 인접 정극판(P, P)의 인접 단부를 사이에 두고 인접 정극판(P, P)의 위치결정 상태를 유지한다(회동을 구속한다). 또한, 누름 봉(7c, 7c)은 용착 히터(7)로부터 히터(7a)를 제거한 구조이고, 용착 히터(7)와 협동해서 선행하는 인접 정극판(P, P)의 인접 단부를 사이에 두고 그 인접 정극판(P, P)의 위치결정 상태를 유지한다.
도 5(b)는 정극 피드 롤러(2)가 정극판용 시트재(P.S.)를 소정의 길이만큼 송출한 상태를 나타내고 있다. 이 상태에 있어서도 컨베이어 상의 모든 정극판(P)은 위치결정된 상태에 있다. 또한, 정극판(Pn-3)은 배분 석션 롤러(13)에 의해 흡인되고 또한 좌측 집적 누름 클로(15L)(도면에는 나타내지 않음)에 의해 눌려 위치결정된 상태에 있다. 또한, 용착 히터(7) 및 미싱바늘(9)은 세퍼레이터(S)로부터 떨어진 상태에 있다.
도 5(c)는 누름 봉(7b, 7b)이 정극판용 시트재(P.S.)의 단부를 사이에 두고 정극 커터(3)가 정극판용 시트재(P.S.)를 절단해서 정극판(Pn+1)을 작성하는 상태를 나타내고 있다. 절단 후, 히터(7a)가 정극판(Pn) 및 정극판(Pn+1)과의 사이의 세퍼레이터(S)를 용착한다. 이 때, 정극판(Pn+1)은 누름 봉(7b) 및 정극판 피드 롤러(6)에 의해, 정극판(Pn)은 누름 봉(7b, 7c)에 의해, 정극판(Pn-1)은 누름 봉(7c)에 의해 각각 위치결정되어 있다. 또한, 정극판(Pn-2)은 압박 롤러(10)에 의해 위치결정되어 있다.
또한, 이들 피복 정극판열(Pn+1, Pn, Pn-1, Pn-2)이 위치결정된 상태에 있어서 미싱바늘(9)이 용착부(H)에 절취선을 형성한다.
도 6은 정극판간을 열용착 종료하고나서 다음에 열용착 종료할 때까지의 본 발명의 정부 극판 적층장치(100)의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 6(a)는 2개의 히터(7a)가 상하 방향으로부터 세퍼레이터(S)를 접촉·가열하고, 양측의 누름 봉(7b)이 정극판(Pn) 및 정극판(Pn+1)의 인접 단부를 누른 상태로 정극판이 소정 구간(피치) 이동하는 상태를 나타내고 있다. 이 때, 정극판(Pn)의 다른 한쪽의 단부는 누름 봉(7c)에 의해, 정극판(Pn-1)은 누름 봉(7c) 및 압박 롤러(10)에 의해 위치결정 상태가 유지된다. 또한, 정극판(Pn-2)은 압박 롤러(12) 및 배분 석션 롤러(13)에 의해 위치결정 상태가 유지된다.
도 6(b)는 용착 히터(7)가 초기 위치로 되돌아가는 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 정극판(Pn+1)은 위치결정판(8a)에 의해, 정극판(Pn)은 위치결정판(8b)에 의해 각각 위치결정되어 있다. 또한, 정극판(Pn-1)은 압박 롤러(10)에 의해, 정극판(Pn)은 압박 롤러(12) 및 배분 석션 롤러(13)에 의해 각각 위치결정되어 있다.
이 때, 소정 길이의 정극판용 시트재(P.S.)가 정극 피드 롤러(2)에 의해 송출되고, 정극판 피드 롤러(6)에 의해 위치결정되어 있다.
도 6(c)는 새로운 정극판(Pn+2)이 잘라내어지고, 그리고 용착 히터(7)가 극판간에 용착되기 시작하는 상태를 나타내고 있다. 이 때, 미싱바늘(9)에 의해 용착부(H)에 절취선이 형성된다.
정극판(Pn+2)은 정극판 피드 롤러(6) 및 누름 봉(7b)에 의해, 정극판(Pn+1)은 누름 봉(7b, 7c)에 의해, 정극판(Pn)은 누름 봉(7c)에 의해, 정극판(Pn-1)은 압박 롤러(10)에 의해, 정극판(Pn-2)은 압박 롤러(12) 및 배분 석션 롤러(13)에 의해 각각 위치결정되어 있다.
도 6(d)는 도 6(a)와 마찬가지로, 2개의 히터(7a)가 상하 방향으로부터 세퍼레이터(S)를 접촉·가열하고, 양측의 누름 봉(7b)이 정극판(Pn+1) 및 정극판(Pn+2)의 인접 단부를 누른 상태로 정극판이 소정 구간(피치) 이동하는 상태를 나타내고 있다. 이 때, 정극판(Pn+1)의 다른 한쪽의 단부는 누름 봉(7c)에 의해, 정극판(Pn)은 누름 봉(7c) 및 압박 롤러(10)에 의해 각각 위치결정 상태가 유지된다. 또한, 정극판(Pn-1)은 압박 롤러(12) 및 배분 석션 롤러(13)에 의해, 정극판(Pn-2)은 배분 석션 롤러(13) 및 우측 집적 누름 클로(15R)(도면에는 나타내지 않음)에 의해 각각 위치결정 상태가 유지된다.
이와 같이, 정극판(P)은 정극판용 시트재(P.S.)로부터 잘라내어져 세퍼레이터(S)로 피복되고나서 배분 석션 롤러(13)에 의해 좌우로 배분되기까지의 동안, 정극판 피드 롤러(6), 누름 봉(7b), 누름 봉(7c), 위치결정판(8a, 8b), 압박 롤러(10, 12) 또는 배분 석션 롤러(13) 중 어느 하나에 의해서 적합하게 위치결정되거나 또는 위치결정 상태가 유지되고 있다.
도 7은 본 발명에 의한 배분 석션 롤러, 집적 리프터, 집적 누름 클로 및 부극판 삽입 암을 나타내는 설명도이다.
배분 석션 롤러(13)는, 상술한 바와 같이 2개의 롤러(13L, 13R)로 구성되고, 각 롤러는 2중 원통 구조를 이룬다. 외통(13-1L, 13-1R)은 회전할 수 있지만, 내통(13-2L, 13-2R)은 회전할 수 없는 구조로 되어 있다. 외통에는 관통구멍(13-3L, 13-3R)이 방사상이고 또한 등간격으로 복수 형성되고, 내통에는 진공 유로(13-4L, 13-4R)가 각각 형성되어 있다. 따라서, 롤러 출구부 근방으로부터 1/4 원호에 미치는 범위(예를 들면 80°＜θL, θR<160°)에 대응하는 외통(13-1L, 13-1R)면은 흡인면이 되고, 거기를 통과하는 정극판(P)은 어느 하나의 흡인면에 흡인되어 좌우 교대로 배분된다.
집적 리프터(14)는 정극판(P) 및 부극판(N)을 수용하는 축방향으로 이동 가능한 받침대이다. 적층한 정부 극판의 어긋남을 방지하기 위해서 내부에 진공 유로가 형성되고, 받침면에는 흡인구가 형성되어 적층한 정부 극판을 흡인할 수 있게 구성되어 있다.
또한, 집적 리프터(14)는 정극판(P)을 받을 때에는 하강하면서 받고, 한편 부극판(N)을 받을 때에는 정극판(P)의 두께 분만큼 하강해서 받도록 구성되어 있다.
좌·우측 압락 클로(15L, 15R)는, 도 8에 나타내는 바와 같이 적층한 정부 극판을 누르는 고정수단임과 아울러, 접혀지는 정극판(P)이 절취선(접힘선)을 경계로 접히도록 하는 가이드로서도 기능한다.
좌측 부극판 삽입 암(16L)은 위치결정 상태가 유지되도록 부극판(N)을 흡인하면서 집적 리프터(14) 상에 접힌 정극판(P) 상에 적층한다. 그 때문에, 내부에 진공 유로가 형성되고, 표면에는 흡인구가 형성되어 있다. 또한, 우측 부극판 삽입 암(16R)에 대해서도 같은 구조이다.
이와 같이, 정극판(P)은 배분 석션 롤러(13)에 의해 절취선(접힘선)을 지점으로 해서 좌우 교대로 배분된 후, 어느 하나의 롤러에 의해 흡인되면서 집적 리프터(14)로 받으면서, 그리고 좌·우측 집적 누름 클로(15L, 15R)에 의해 눌리고 또한 가이드되면서 절취선을 지점으로 정확하게 접히게 된다. 한편, 부극판(N)은 좌·우측 부극판 삽입 암(16L, 16R)에 의해 그 위치결정 정밀도가 유지되도록 정극판(P) 상에 정확하게 놓인다. 따라서, 상기 정부 극판 적층장치(100)에 의하면 정부 극판의 적층 어긋남을 억제하면서 생산효율 좋게 적층하는 것이 가능해진다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 극판의 적층방법 및 그 장치는 정극판과 부극판의 적층 구조를 갖는 전지의 제조방법에 적용 가능하다.
1 : 정극 릴 2 : 정극 피드 롤러
3 : 정극 커터 4 : 상측 세퍼레이터 릴
5 : 하측 세퍼레이터 릴 6 : 정극판 피드 롤러
7 : 용착 히터 8a, 8b : 위치결정판
9 : 미싱바늘 10 : 압박 롤러
11 : 세퍼레이터 커터 12 : 압박 롤러
13 : 배분 석션 롤러 14 : 집적 리프터
15L : 좌측 집적 누름 클로 15R : 우측 집적 누름 클로
16L : 좌측 부극판 삽입 암 16R : 우측 부극판 삽입 암
17L : 좌측 부극 릴 17R : 우측 부극 릴
18L : 좌측 부극 피드 롤러 18R : 우측 부극 피드 롤러
19L : 좌측 부극 커터 19R : 우측 부극 커터
20L : 좌측 부극 리프터 20R : 우측 부극 리프터
100 : 정부 극판 적층장치 200 : 피복 정극판열
300 : 적층 정부 극판

Claims (14)

  1. 세퍼레이터를 개재해서 정극판과 부극판을 교대로 적층하는 적층 방법으로서:
    상기 세퍼레이터로 피복·위치결정하여 인접 극판간에 용착부를 형성한 피복 극판열을 항상 반송 방향에 직교하는 방향으로 압접 또는 흡인해서 송출하면서 좌우 교대로 배분하여 지그재그 형상으로 접으면서, 상기 인접 극판간에 「위치결정된 이극판」을 양쪽 횡방향으로부터 교대로 삽입해서 정부 극판을 교대로 적층하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용착부에 접힘선을 형성하고, 상기 피복 극판열의 반송 방향을 연직 방향으로 변환해서 양쪽 횡방향으로부터 흡인수단에 의해 극판마다 교대로 흡인해서 좌우로 배분하면서 지그재그 형상으로 접는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피복 극판열을 좌우 롤러로 압접해서 송출하면서 상기 좌우 롤러의 출구 근방으로부터 1/4 원호 이내에 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 흡착시켜서 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 배분하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피복 극판열을 지그재그 형상으로 접을 때에 받침대에 이미 착지 또는 적층된 극판을 고정수단에 의해 위치결정하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 접힘선은 절취선인 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 용착부를 형성하는 용착수단은 인접 극판의 인접 단부를 누르면서 상기 인접 극판과 함께 이동해서 상기 인접 극판간을 용착하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 용착수단이 원래의 위치로 되돌아오는 동안 위치결정수단에 의해 극판을 위치결정하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층방법.
  8. 세퍼레이터를 개재해서 정극판과 부극판을 교대로 적층하는 적층장치로서:
    상기 세퍼레이터로 피복·위치결정하여 인접 극판간에 용착부를 형성한 피복 극판열을 항상 반송 방향에 직교하는 방향으로 압접 또는 흡인해서 송출하는 압접 이송수단과, 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 배분하는 배분수단과, 지그재그 형상으로 접는 폴딩수단과, 상기 인접 극판간에 「위치결정된 이극판」을 양쪽 횡방향으로부터 교대로 삽입해서 정부 극판을 교대로 적층하는 이극판 삽입수단을 구비한 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 용착부에 접힘선을 형성하는 접힘선 형성수단과, 상기 피복 극판열을 양쪽 횡방향으로부터 교대로 흡인하는 상기 배분수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배분수단은 출구 근방으로부터 1/4 원호 이내에 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 흡착해서 상기 피복 극판열을 좌우 교대로 배분하는 좌우 롤러인 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 피복 극판열을 지그재그 형상으로 접을 때에 받침대에 이미 착지 또는 적층된 극판을 위치결정하는 고정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 접힘선 형성수단은 절취선을 형성하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    인접 극판의 인접 단부의 극판을 누르면서 상기 인접 극판과 함께 이동해서 상기 인접 극판간을 용착하는 용착수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 용착수단이 원래의 위치로 되돌아오는 동안 극판을 위치결정하는 위치결정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정부 극판의 적층장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180014782A (ko) * 2015-06-01 2018-02-09 테크니쉐 유니베르시타트 베를린 스트립 재료를 지그재그로 접기 위한 방법 및 장치
KR20180016501A (ko) * 2015-06-05 2018-02-14 티비에스 엔지니어링 리미티드 전지 극판들의 적층 장치
US11824164B2 (en) 2016-11-18 2023-11-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery, electrode assembly and method for manufacturing the same
KR102606920B1 (ko) * 2023-07-27 2023-11-29 주식회사 우원기술 이차전지용 전지 셀 스택킹 시스템

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013178951A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Nagano Automation Kk 極板をセパレータで挟む装置
WO2013128930A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 長野オートメーション株式会社 電極体を製造する装置および方法
ITPD20120167A1 (it) 2012-05-24 2013-11-25 Sovema Spa Macchina e procedimento per la realizzazione di celle per accumulatori elettrici e cella per accumulatore elettrico
JP5994866B2 (ja) * 2012-12-28 2016-09-21 日産自動車株式会社 電気デバイスおよび電気デバイスのセパレータ接合方法
DE102013216238A1 (de) * 2013-08-15 2015-02-19 Robert Bosch Gmbh Thermisches Fixieren von gestapelten oder gefalteten elektrochemischen Energiespeichern
KR101609425B1 (ko) 2013-09-26 2016-04-05 주식회사 엘지화학 매거진을 이용한 전극조립체의 제조방법
CN103682460A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 深圳市吉阳自动化科技有限公司 叠片机及其叠片方法
CN104022311B (zh) * 2014-06-15 2016-03-30 太仓东青金属制品有限公司 一种全自动锂电池芯成型机
CN104716389A (zh) * 2015-03-05 2015-06-17 深圳市吉阳自动化科技有限公司 一种锂电池的电芯叠片系统
CN104925478B (zh) * 2015-05-29 2017-04-26 天能电池(芜湖)有限公司 一种收集电池极板装置
DE102015218533A1 (de) 2015-09-28 2017-03-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenverbundes
KR102278444B1 (ko) * 2016-09-06 2021-07-16 삼성에스디아이 주식회사 적층형 전극 조립체 및 이를 포함하는 플렉서블 이차 전지
CN106299487B (zh) * 2016-10-28 2019-01-08 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子叠片电池制造装置及制造方法
JP2021503165A (ja) 2017-11-15 2021-02-04 エノビクス・コーポレイションＥｎｏｖｉｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 電極アセンブリ及び二次電池
US10256507B1 (en) * 2017-11-15 2019-04-09 Enovix Corporation Constrained electrode assembly
CN108878989B (zh) * 2018-06-26 2024-02-23 浙江古越电源有限公司 一种蓄电池热封装置
KR101959082B1 (ko) * 2018-09-07 2019-03-18 조기봉 이차전지의 셀 스택 고속 제조장치
KR102544744B1 (ko) * 2019-03-12 2023-06-16 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 라미네이션장치 및 방법
KR102049468B1 (ko) * 2019-05-10 2019-11-27 주식회사 이노메트리 현수식 스택 베이스 어셈블리를 구비한 각형 이차전지의 셀 스택 제조 장치
CN110277590B (zh) * 2019-06-28 2022-04-12 蜂巢能源科技有限公司 用于电芯制造的叠片方法和电芯极组制造装备
CN116613368A (zh) * 2019-08-16 2023-08-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种叠片电芯的制备方法、叠片电芯、叠片装置及系统
CN110600809B (zh) * 2019-08-30 2021-11-26 恒大新能源科技集团有限公司 一种电池电芯制备装置及其使用方法
CN112310423B (zh) * 2019-12-04 2022-03-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 叠片电芯生产系统以及叠片电芯成型方法
CN111215905A (zh) * 2020-03-03 2020-06-02 深圳吉阳智能科技有限公司 一种极片切刀机构及电芯生产装置
CN112117495A (zh) 2020-10-20 2020-12-22 深圳吉阳智能科技有限公司 叠片设备、方法及叠片结构
CN113078346B (zh) * 2021-03-29 2022-07-19 东莞市佳兴自动化设备科技有限公司 电芯折叠成型生产线及折叠成型方法
DE102021125515A1 (de) * 2021-10-01 2023-04-06 Körber Technologies Gmbh Maschine und Produktionsanlage für die Energiezellen produzierende Industrie
CN114050300B (zh) * 2021-10-11 2022-10-21 江苏超威电源有限公司 一种电动车铅蓄电池极板的自动化组装装置
IT202100027887A1 (it) * 2021-10-29 2023-04-29 P I T S R L Macchina per la realizzazione di dispositivi di accumulo di energia elettrica
CN114050323B (zh) * 2022-01-13 2022-05-31 深圳市兴禾自动化股份有限公司 一种多极片叠片隔膜切断工艺及其装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59163772A (ja) * 1983-03-07 1984-09-14 Yuasa Battery Co Ltd 蓄電池
JPH03230479A (ja) * 1989-10-31 1991-10-14 Japan Storage Battery Co Ltd 蓄電池用極板の積重ね装置
JP3277413B2 (ja) * 1993-08-17 2002-04-22 ソニー株式会社 角形バッテリー
JPH0917441A (ja) * 1995-06-27 1997-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 折曲した電極板を内蔵する角形電池
CN1750295A (zh) * 2005-10-18 2006-03-22 天津力神电池股份有限公司 折叠式锂离子电池极组及其制作方法
JP2009093812A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 積層型電池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180014782A (ko) * 2015-06-01 2018-02-09 테크니쉐 유니베르시타트 베를린 스트립 재료를 지그재그로 접기 위한 방법 및 장치
KR20180016501A (ko) * 2015-06-05 2018-02-14 티비에스 엔지니어링 리미티드 전지 극판들의 적층 장치
US11824164B2 (en) 2016-11-18 2023-11-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery, electrode assembly and method for manufacturing the same
KR102606920B1 (ko) * 2023-07-27 2023-11-29 주식회사 우원기술 이차전지용 전지 셀 스택킹 시스템

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CN103081200B (zh) 2015-08-19
WO2012020480A1 (ja) 2012-02-16
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