KR20140112248A - Electrode plate rolling device and method using the same - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided are a rolling device and a method using the same, the device comprising a buffer unit which enables to provide a fixed-length buffer region on electrode in maintaining tension. For this, the rolling device of the embodiment of the present invention, wherein a rolling device rolls electrodes and separators at the same time, comprises: a first buffer unit with a plurality of first rollers which guide the electrode to transfer and a plurality of second rollers to guide the electrode to transfer; and a buffer unit including a second buffer unit installed near the first buffer. Disclosed is a control to control gap between the first roller and the second roller by the first buffer unit straightly working and the second buffer unit rotatably working.

Description

권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법{Electrode plate rolling device and method using the same}[0001] The present invention relates to a winding apparatus and a winding method using the same,

본 발명의 일 실시예는 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a winding device and a winding method using the winding device.

최근에는 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 전기/전자 장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자 장치를 일정기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다.In recent years, compact and lightweight electric / electronic devices such as a cellular phone, a notebook computer, and a camcorder have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have built-in battery packs so that they can be operated even in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack has at least one battery therein so as to output a voltage of a certain level to drive the portable electric / electronic device for a predetermined period of time.

전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충ㆍ방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차 전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다.In consideration of economical aspects, the battery pack employs a secondary battery capable of charging / discharging. Typical examples of the secondary battery include a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, and a lithium secondary battery such as a lithium battery and a lithium ion battery.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.Particularly, the lithium secondary battery has a working voltage of 3.6 V, which is three times higher than a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and is rapidly growing in terms of high energy density per unit weight to be.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide as a positive electrode active material and a carbonaceous material as a negative electrode active material. Generally, a battery using a liquid electrolyte is referred to as a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is referred to as a lithium polymer battery, which is classified as a liquid electrolyte cell and a polymer electrolyte cell, depending on the type of the electrolyte. In addition, the lithium secondary battery is manufactured in various shapes. Typical shapes include a cylindrical shape, a square shape, and a pouch shape.

통상적으로, 리튬 이차 전지는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 리튬 이차 전지용 케이스와, 리튬 이차 전지용 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다.Typically, a lithium secondary battery comprises an electrode assembly, a lithium secondary battery case for accommodating the electrode assembly, and an electrolyte solution injected into the lithium secondary battery case to enable movement of lithium ions.

전극 조립체는 양극판과 음극판, 그리고 양극판과 음극판 사이에 개재되어 쇼트를 방지하며 전해액 또는 이온의 이동이 가능한 세퍼레이터를 롤 형태로 권취 시켜 이루어진다.The electrode assembly is formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent short-circuiting, and a separator capable of moving the electrolyte or ion.

본 발명의 일 실시예는 텐션을 유지하면서 극판에 일정 길이의 버퍼 영역을 제공하는 것이 가능한 버퍼부를 포함하는 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a winding apparatus including a buffer unit capable of providing a buffer area of a predetermined length to an electrode plate while maintaining tension, and a winding method using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치는 극판 및 세퍼레이터를 동시에 권취하는 권취 장치에 있어서, 상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제1롤러를 구비하는 제1버퍼부 및 상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제2롤러를 구비하며, 상기 제1버퍼부와 인접하게 배치된 제2버퍼부를 포함하는 버퍼부를 포함하고 상기 제1버퍼부는 직선운동을 하고, 상기 제2버퍼부는 회전운동을 하여, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 사이의 간격을 조절한다.A winding apparatus according to an embodiment of the present invention is a winding apparatus for simultaneously winding an electrode plate and a separator, comprising: a first buffer unit having a plurality of first rollers for guiding the transfer of the electrode plates; And a buffer unit including a plurality of second rollers and a second buffer unit disposed adjacent to the first buffer unit, wherein the first buffer unit performs linear motion and the second buffer unit performs rotational motion, And adjusts the distance between the first roller and the second roller.

상기 버퍼부는 베이스 플레이트를 더 포함하고, 상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 상기 베이스 플레이트의 일면에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 동시 동작할 수 있다. 상기 제1롤러와 상기 제2롤러는 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 상기 극판은 전극집전체, 상기 전극집전체의 양면에 도포 되는 활물질층 및 활물질층이 도포 되지 않은 무지부를 포함하여, 전극롤에서 공급될 수 있다. 상기 무지부에 전극탭을 부착하는 부착부를 더 포함할 수 있다. 상기 부착부는 상기 전극판의 이송방향에서 상기 버퍼부 이전에 배치될 수 있다.
The buffer unit may further include a base plate, and the first buffer unit and the second buffer unit may be spaced apart from one surface of the base plate. The first buffer unit and the second buffer unit may operate simultaneously. The first roller and the second roller may be formed to face each other. The electrode plate may include an electrode current collector, an active material layer applied to both surfaces of the electrode current collector, and an uncoated portion to which the active material layer is not applied. And an attaching portion for attaching the electrode tab to the non-coated portion. The attachment portion may be disposed before the buffer portion in the conveying direction of the electrode plate.

본 발명의 일 실시예에 따른 권취 방법은 극판 및 세퍼레이터를 동시에 권취 하여 전극조립체를 형성하는 권취 방법에 있어서, 상기 극판 및 세퍼레이터를 공급하는 극판 공급 단계, 공급되는 상기 극판에 전극탭을 부착하는 전극탭 부착 단계, 상기 전극탭 부착 단계에서 상기 극판에 일정 길이의 버퍼 영역을 제공하는 버퍼 제공 단계 및 상기 극판 및 세퍼레이터를 권취하는 권취 단계를 포함하고, 상기 버퍼 제공 단계는 버퍼부를 통해 이루어지고, 상기 버퍼부는 상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제1롤러를 구비하는 제1버퍼부 및 상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제2롤러를 구비하며, 상기 제1버퍼부와 인접하게 배치된 제2버퍼부를 구비하고, 상기 제1버퍼부는 직선운동을 하고, 상기 제2버퍼부는 회전운동을 하여 상기 극판에 일정 길이의 버퍼 영역을 제공한다.A winding method according to an embodiment of the present invention is a winding method for winding an electrode plate and a separator simultaneously to form an electrode assembly, the method comprising: an electrode plate supplying step for supplying the electrode plate and the separator; A buffer providing step of providing a buffer area of a predetermined length to the electrode plate in the electrode tab attaching step, and a winding step of winding the electrode plate and the separator, wherein the buffer providing step is performed through a buffer part, The buffer section includes a first buffer section having a plurality of first rollers for guiding the transport of the electrode plate and a plurality of second rollers for guiding the transport of the electrode plate, Wherein the first buffer unit performs a linear motion and the second buffer unit performs a rotational motion to thereby apply a constant length burr to the electrode plate, Provides the Fur area.

상기 버퍼부는 베이스 플레이트를 더 포함하고, 상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 상기 베이스 플레이트에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 동시 동작할 수 있다. 상기 제1롤러와 상기 제2롤러는 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 상기 공급 단계에서, 상기 극판은 전극집전체, 상기 전극집전체의 양면에 도포 되는 활물질층 및 활물질층이 도포 되지 않은 무지부를 포함하여, 전극롤에서 공급될 수 있다. 상기 전극탭 부착 단계에서, 상기 전극탭은 상기 무지부에 부착될 수 있다. 상기 전극탭이 상기 극판에 부착되는 동안에 상기 버퍼 제공 단계에서, 상기 버퍼부는 하단으로 직선운동하고, 동시에 제2버퍼부가 상단으로 회전 운동하여 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 사이의 간격을 좁히도록 동작할 수 있다.The buffer unit may further include a base plate, and the first buffer unit and the second buffer unit may be disposed apart from the base plate. The first buffer unit and the second buffer unit may operate simultaneously. The first roller and the second roller may be formed to face each other. In the supplying step, the electrode plate may be supplied from an electrode roll, including an electrode current collector, an active material layer applied to both surfaces of the electrode current collector, and an uncoated portion not coated with the active material layer. In the electrode tab attaching step, the electrode tab may be attached to the non-coated portion. The buffer section linearly moves to the lower end while the electrode tab is attached to the electrode plate, and at the same time, the second buffer section rotates to the upper end to narrow the gap between the first roller and the second roller Can operate.

본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법은 텐션을 유지하면서 극판에 일정 길이의 버퍼 영역을 제공하는 것이 가능하다.The winding device and the winding method using the same according to an embodiment of the present invention can provide a buffer area of a predetermined length to the electrode plate while maintaining tension.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치는 제1버퍼부와 제2버퍼부가 하나의 단일 유닛으로 형성되어 권취 장치의 소형화가 가능하다.Also, in the winding device according to the embodiment of the present invention, the first buffer part and the second buffer part are formed as a single unit so that the winding device can be downsized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 제1전극판을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 버퍼부를 도시한 사시도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 버퍼부의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a winding device according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a first electrode plate of a winding device according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a buffer unit of a winding device according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are schematic diagrams for explaining the operation of the buffer unit of the winding device according to the embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a winding method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 더불어, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 더욱이, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 단계, 동작, 부재, 요소, 수치 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 단계, 동작, 부재, 요소, 수치 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items. In addition, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only, and is not intended to be limiting of the invention. In addition, as used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Furthermore, " comprise "and / or" comprising "as used herein specify the presence of stated steps, operations, elements, elements, numerical values and / But does not preclude the presence or addition of other steps, operations, elements, elements, numerical values and / or groups.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치를 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 제1전극판을 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 버퍼부를 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a plan view showing a first electrode plate of a winding device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross- FIG. 4 is a perspective view showing a buffer unit of a winding device according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치는 전극조립체(100)를 형성하기 위한 것이다.Referring to FIG. 1, a winding apparatus according to an embodiment of the present invention is for forming an electrode assembly 100.

상기 전극조립체(100)는 제1전극탭(210)이 부착된 제1전극판(110), 제2전극탭(210’)이 부착된 제2전극판(110’) 및 상기 제1전극판(110)과 제2전극판(110’) 사이에 개재된 세퍼레이터(120, 120’)가 롤 형태로 권취 되어 형성된다.The electrode assembly 100 includes a first electrode plate 110 to which a first electrode tab 210 is attached, a second electrode plate 110 'to which a second electrode tab 210' is attached, Separators 120 and 120 'interposed between the first electrode plate 110 and the second electrode plate 110' are wound in a roll shape.

즉, 전극조립체(100)는 제1전극판(110), 제2전극판(110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)가 각각 한 장의 스트립(strip)으로 이루어져, 세퍼레이터(120’), 제2전극판(110’), 세퍼레이터(120), 제1전극판(110)의 순으로 배치되어, 젤리-롤형(jelly-roll type)으로 권취 된다. 이때, 상기 전극조립체(100)의 권취 중심에는 맨드릴(150)이 삽입되어, 상기 전극조립체(100)의 권취를 수행한다. 또한, 도시하지는 않았지만, 권취가 완료된 전극조립체(100)의 권취 일단에는 커팅부(미도시) 및 고정테이프 권취부(미도시)가 설치된다.That is, in the electrode assembly 100, the first electrode plate 110, the second electrode plate 110 'and the separators 120 and 120' are each formed of a strip, and the separator 120 ' A two-electrode plate 110 ', a separator 120, and a first electrode plate 110 in this order, and wound in a jelly-roll type. At this time, a mandrel 150 is inserted into the winding center of the electrode assembly 100 to wind the electrode assembly 100. Although not shown, a cutting portion (not shown) and a fixed tape winding portion (not shown) are provided at one end of the winding of the electrode assembly 100 that has been wound.

상기 커팅부는 제1, 2전극판(110, 110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)들을 소정의 길이로 커팅한다. 즉, 커팅부는 제1, 2전극판(110, 110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)들을 하나의 전극조립체(100)를 구성하기 위한 길이로 커팅한다.The cutting portion cuts the first and second electrode plates 110 and 110 'and the separators 120 and 120' to a predetermined length. That is, the cutting portion cuts the first and second electrode plates 110 and 110 'and the separators 120 and 120' to a length for forming one electrode assembly 100.

상기 고정테이프 권취부는 권취가 완료된 전극조립체(100)의 최외곽면에 고정테이프(미도시)가 부착하여 롤 형태로 권취 된 전극조립체(100)가 풀리지 않도록 전극조립체(100)를 고정시킨다.The fixing tape winding unit fixes the electrode assembly 100 so that the electrode assembly 100 wound in a roll shape with a fixing tape (not shown) attached to the outermost surface of the wound electrode assembly 100 is not loosened.

상기 제1전극판(110)은 도 2를 참조하면, 양극일 수 있으며, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 제1전극집전체의 양면에 도포 된 제1활물질층(110a)을 포함하고 있다. 상기 제1활물질층(110a)의 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제1전극판(110)은 후술할 제1전극탭(210)이 부착되며, 제1활물질층(110a)이 도포 되지 않은 무지부(110b)를 포함한다. 여기서, 상기 제1극탭(210)의 가장자리에는 절연테이프(210a)가 부착되는 것이 바람직하다. 이는 전지의 작동 중 세퍼레이터(120, 120’)가 수축되는 등의 이유로 상기 제1, 2전극판(110, 110’)이 접촉하여 단락이 발생하는 것을 방지하기 위하여 형성되는 것으로서, 내열성이 강한 폴리에스테르나 폴리이미드와 같은 고분자 수지로 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2, the first electrode plate 110 may be an anode. The first electrode plate 110 may be made of a metal thin plate having excellent conductivity, for example, aluminum foil. And a first active material layer 110a. Examples of the active material of the first active material layer 110a include LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi 1 -xCo x O 2 (0 <x <1), and examples thereof include chalcogenide compounds. , LiMnO 2, and the like are used, but the material is not limited in this embodiment. The first electrode plate 110 includes an uncoated portion 110b to which a first electrode tab 210 to be described later is attached and to which a first active material layer 110a is not applied. Here, it is preferable that an insulating tape 210a is attached to the edge of the first polar tap 210. This is to prevent short-circuiting between the first and second electrode plates 110 and 110 'due to shrinkage of the separators 120 and 120' during operation of the battery, It is preferably formed of a polymer resin such as ester or polyimide.

또한, 상기 제2전극판(110’)은 음극일 수 있으며, 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 제2전극집전체의 양면에 코팅된 제2활물질층(미도시)을 포함하고 있다. 상기 제2활물질층의 제2활물질은 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제2전극판(110’)은 후술할 제2전극탭(210’)이 부착되며, 제2활물질층이 도포 되지 않은 무지부를 포함한다.The second electrode plate 110 'may be a negative electrode. The second electrode plate 110' may include a second active material coated on both surfaces of a second electrode current collector made of a conductive metal thin plate such as copper (Cu) or nickel (Ni) Layer (not shown). The second active material of the second active material layer may be a carbonaceous material, Si, Sn, tin oxides, composite tin alloys, transition metal oxides, lithium metal nitrides, or lithium metal oxides. But the material is not limited in this embodiment. The second electrode plate 110 'includes an uncoated portion to which a second electrode tab 210' to be described later is attached and to which a second active material layer is not applied.

상기 세퍼레이터(120, 120’)는 제1전극판(110)과 제2전극판(110’)의 쇼트(short)를 방지하고 이차 전지의 전하(charge), 예를 들면 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 것으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어지는 군(group)에서 선택되는 어느 하나로 이루어져 있으나, 본 실시예에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 여기서, 바람직하게는 세퍼레이터(120, 120’)는 제1전극판(110) 및 제2전극판(110’)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 제1전극판(110) 및 제2전극판(110’) 간의 단락을 방지하는데 유리하다.The separators 120 and 120 'prevent a short between the first electrode plate 110 and the second electrode plate 110' and only allow charge of the secondary battery, for example, lithium ions , It is made of any one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene and copolymer of polyethylene and polypropylene (co-polymer), but the material is not limited in this embodiment. It is preferable that the separators 120 and 120 'have a width larger than that of the first and second electrode plates 110 and 110' so that the first electrode plate 110 and the second electrode plate 110 ' 110 &apos;).

이에 권취 장치는 상기 전극조립체(100)를 형성하는 제1, 2전극판(110, 110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)가 공급되는 각각의 공급롤(115, 115’, 125, 125’)과, 각각의 공급롤(115, 115’, 125, 125’)에서 권출 되는 제1, 2전극판(110, 110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)의 이송을 안내하는 이송롤러를 포함한다.The winding device includes a first and a second electrode plates 110 and 110 'forming the electrode assembly 100 and respective supply rolls 115, 115', 125 and 125 'to which the separators 120 and 120' And first and second electrode plates 110 and 110 'wound on the respective supply rolls 115, 115', 125 and 125 'and conveying rollers for guiding conveyance of the separators 120 and 120' do.

상기 각각의 공급롤(115, 115’, 125, 125’)은 제1전극판(110)이 권취 된 제1전극판 공급롤(115)과, 제2전극판(110’)이 권취 된 제2전극판 공급롤(115’) 및 세퍼레이터 공급롤(125, 125’)을 포함한다.Each of the supply rolls 115, 115 ', 125 and 125' includes a first electrode plate supply roll 115 on which the first electrode plate 110 is wound and a second electrode plate supply roll 115 on which the second electrode plate 110 ' Two-electrode plate feed roll 115 'and separator feed rolls 125 and 125'.

또한, 상기 권취 장치에는 상기 제1, 2전극판(110, 110’)에 상기 제1, 2전극탭(210, 210’)을 각각 부착하기 위한 부착부(200, 200’)와 상기 제1, 2전극탭(210, 210’)을 부착 시 제1, 2전극판(110, 110’)에서 발생하는 정체 현상을 해소하기 위해, 제1, 2전극판(110, 110’)각각에 버퍼 및 텐션을 제공하는 버퍼부(300, 300’)가 설치된다.The winding device further includes attachment portions 200 and 200 'for attaching the first and second electrode tabs 210 and 210' to the first and second electrode plates 110 and 110 ' Electrode plates 110 and 110 'in order to eliminate stagnation phenomena occurring in the first and second electrode plates 110 and 110' when the two electrode tabs 210 and 210 'are attached to the first and second electrode plates 110 and 110' And buffer units 300 and 300 'for providing tension.

아래에서는 도 1 및 도 3을 참조하여, 부착부(200) 및 버퍼부(300)만을 설명한다.Hereinafter, only the attachment portion 200 and the buffer portion 300 will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

상기 부착부(200)는 상기 제1전극판 공급롤(115)과 소정의 간격을 두고 제1전극판(110)들이 권출 될 때 상기 제1전극탭(210)이 부착될 수 있도록 설치된다.The attachment unit 200 is installed such that the first electrode tab 210 can be attached when the first electrode plates 110 are pulled out at a predetermined interval from the first electrode plate feed roll 115.

상기 부착부(200)는 제1전극탭(210), 제1전극판(110)에 제1전극탭(210)을 부착하는 용접부(211), 상기 제1전극탭(210)이 일정 간격마다 부착된 롤형의 제1전극탭 공급롤(215) 및 상기 제1전극탭 공급롤(215)의 이송을 안내하는 이송롤러를 포함한다.The attachment unit 200 includes a first electrode tab 210, a welded portion 211 for attaching the first electrode tab 210 to the first electrode tab 110, And a transfer roller for guiding the transfer of the first electrode tab supply roll 215 and the first electrode tab supply roll 215.

여기서, 상기 용접부(211)를 통해 상기 제1전극탭(210)이 제1전극판(110)의 무지부(110b)에 정밀하게 부착되기 위해서는, 상기 용접부(211) 상에서 제1전극탭(210)과 제1전극판(110)이 정지된 상태에서 용접을 행하는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 제1전극판 공급롤(115) 및 제1전극탭 공급롤(215)은 용접 시 동작을 멈추는 것이 가능하다. 또는 상기 제1전극탭 공급롤(215)은 동작을 멈추고 상기 제1전극판 공급롤(115)은 별도로 설치된 버퍼 장치(미도시)를 통해 권출 되는 제1전극판(110)의 버퍼량을 제어할 수 있다.In order for the first electrode tab 210 to be precisely attached to the non-coated portion 110b of the first electrode tab 110 through the welded portion 211, the first electrode tab 210 ) And the first electrode plate 110 are stopped. For this, the first electrode plate feed roll 115 and the first electrode tab feed roll 215 can stop the operation at the time of welding. Or the first electrode tab supply roll 215 is stopped and the first electrode plate supply roll 115 is controlled by controlling the buffer amount of the first electrode plate 110 wound by a buffer device (not shown) can do.

상기 버퍼부(300)는 제1전극판(110)의 진행 방향에서 상기 부착부(200)의 다음에 배치된다.The buffer unit 300 is disposed after the attachment unit 200 in the traveling direction of the first electrode plate 110.

상기 버퍼부(300)는 베이스 플레이트(305), 제1버퍼부(310) 및 제2버퍼부(320)를 포함한다.The buffer unit 300 includes a base plate 305, a first buffer unit 310, and a second buffer unit 320.

상기 베이스 플레이트(305)는 상기 제1전극판(110)이 이송되는 구간에 고정 배치되며, 대략 일면이 평평한 판형으로 형성된다.The base plate 305 is fixedly arranged in a section where the first electrode plate 110 is conveyed, and is formed into a flat plate having a substantially flat surface.

상기 제1버퍼부(310)는 상기 베이스 플레이트(305)의 일면에서 대략 상부에 결합된다.The first buffer unit 310 is coupled to the upper surface of the base plate 305 at a substantially upper portion thereof.

상기 제1버퍼부(310)는 레일(311), 버퍼 플레이트(312) 및 다수의 제1롤러(313)를 포함한다.The first buffer unit 310 includes a rail 311, a buffer plate 312, and a plurality of first rollers 313.

상기 레일(311)은 상기 베이스 플레이트(305)의 일면에 고정 결합된다.The rail 311 is fixedly coupled to one surface of the base plate 305.

상기 버퍼 플레이트(312)는 대략 평평한 판형으로 상기 레일(311)과 결합하여, 상/하로 직선 이동하는 것이 가능하다.The buffer plate 312 may be a substantially flat plate, and may be coupled with the rail 311 to linearly move up and down.

상기 제1롤러(313)는 회전축의 일측이 상기 버퍼 플레이트(312)에 고정되어 회전 가능한 다수의 롤러로 형성된다.The first roller 313 is formed of a plurality of rollers, one side of which is fixed to the buffer plate 312 and is rotatable.

상기 제2버퍼부(320)는 상기 베이스 플레이트(305)의 일면에서 대략 하부에 결합된다. 즉, 상기 제1버퍼부(310)와 이격되어 배치된다.The second buffer unit 320 is coupled to the base plate 305 at a substantially lower portion thereof. That is, the first buffer unit 310 is spaced apart from the first buffer unit 310.

상기 제2버퍼부(320)는 버퍼 샤프트(321), 버퍼 바(322) 및 다수의 제2롤러(323)를 포함한다.The second buffer unit 320 includes a buffer shaft 321, a buffer bar 322 and a plurality of second rollers 323.

상기 버퍼 샤프트(321)는 회전축의 일측이 상기 베이스 플레이트(305)의 일면에 결합되며, 실린더 혹은 구동모터에 의해 회전하는 것이 가능하다.The buffer shaft 321 is coupled to one surface of the base plate 305 at one side of the rotating shaft, and is rotatable by a cylinder or a driving motor.

상기 버퍼 바(322)는 상기 버퍼 샤프트(321)의 회전축의 타측에 결합되어 상기 버퍼 샤프트(321)의 회전에 의해 상/하로 회전 운동하는 것이 가능하며, 대략 ‘ㄷ’자로 형성된다.The buffer bar 322 is coupled to the other side of the rotation shaft of the buffer shaft 321 and is capable of rotating up and down by the rotation of the buffer shaft 321,

상기 제2롤러(323)은 상기 버퍼 바(322)의 측면에 형성된 홀에 고정되어 회전 가능한 다수의 롤러로 형성되며, 상기 제1롤러(313)와 각각이 마주보도록 대응된다.The second roller 323 is formed of a plurality of rollers fixed to the holes formed in the side surface of the buffer bar 322 and corresponds to the first roller 313 so as to face each other.

즉, 상기 제1전극판(110)이 상기 제1롤러(313)를 통해 이송된 후, 상기 제2롤러(323)로 이송되고, 다시 제1롤러(313)로 이송되는 것을 반복한다.That is, after the first electrode plate 110 is transported through the first roller 313, it is transported to the second roller 323 and transported to the first roller 313 again.

즉, 상기 제1버퍼부(310)는 상기 버퍼 플레이트(312)가 레일(311) 상에서 직선운동을 행하는 것이 가능하고, 상기 제2버퍼부(320)는 상기 버퍼 샤프트(321)의 회전에 의해 상기 버퍼 바(322)가 회전운동을 행하는 것이 가능하다. 제1버퍼부(310)와 상기 제2버퍼부(320)는 각각 직선운동 및 회전운동을 행하여 제1롤러(313)와 제2롤러(323) 사이의 간격을 제어한다. 이로써, 상기 제1전극판(110)의 텐션을 유지하거나 일정 길이의 버퍼 영역을 제공하는 것이 가능하다. 여기서, 상기 제1버퍼부(310)와 상기 제2버퍼부(320)가 동시 동작하여, 제1롤러(313)와 제2롤러(323) 사이의 간격을 빠르게 제어하는 것이 바람직하나, 상기 제1버퍼부(310)와 상기 제2버퍼부(320)가 각각 동작하여, 제1롤러(313)와 제2롤러(323) 사이의 간격을 유동적으로 제어할 수도 있다.That is, the first buffer unit 310 can linearly move the buffer plate 312 on the rail 311, and the second buffer unit 320 can rotate by the rotation of the buffer shaft 321 It is possible for the buffer bar 322 to perform rotational motion. The first buffer unit 310 and the second buffer unit 320 perform linear motion and rotational motion to control the interval between the first roller 313 and the second roller 323, respectively. Thus, it is possible to maintain the tension of the first electrode plate 110 or to provide a buffer area of a predetermined length. It is preferable that the first buffer unit 310 and the second buffer unit 320 operate simultaneously to quickly control the interval between the first roller 313 and the second roller 323, The first buffer unit 310 and the second buffer unit 320 operate to control the gap between the first roller 313 and the second roller 323 in a fluid manner.

도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 장치의 버퍼부의 동작을 설명하기 위한 모식도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 방법을 도시한 흐름도이다.FIGS. 4A and 4B are schematic views for explaining the operation of the buffer unit of the winding device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a winding method according to an embodiment of the present invention.

다음은 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 방법에 대해 설명한다.Next, a winding method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 5. Fig.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 권취 방법은 극판 공급 단계(S10), 전극탭 부착 단계(S20), 버퍼 제공 단계(S30) 및 권취 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 5, a winding method according to an embodiment of the present invention includes an electrode plate supplying step S10, an electrode tap attaching step S20, a buffer providing step S30, and a winding step S40.

상기 극판 공급 단계(S10)는 상기 각각의 공급롤(115, 115’, 125, 125’)에서 권출 되는 제1, 2전극판(110, 110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)를 상기 이송롤러를 통해 상기 맨드릴(150)로 공급한다.The electrode plate feeding step S10 is a step of feeding the first and second electrode plates 110 and 110 'and the separators 120 and 120', which are fed from the respective supply rolls 115, 115 ', 125 and 125' And is supplied to the mandrel 150 through a roller.

상기 전극탭 부착 단계(S20)는 상기 제1, 2전극탭 공급롤(215, 215’)에서 권출 되는 상기 제1, 2전극탭(210, 210’)을 상기 제1, 2전극판(110, 110’) 각각에 부착한다. 여기서, 상기 제1, 2전극탭(210, 210’)은 상술한 바와 같이 상기 제1, 2전극판(110, 110’)의 무지부(110b)에 용접되어 부착되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극탭 부착 단계(S20)는 정밀한 용접을 위하여, 상기 제1, 2전극탭 공급롤(215, 215’) 및 제1, 2전극판 공급롤(115, 115’)의 회전을 정지한 상태에서 용접하는 것이 바람직하다.The electrode tap attaching step S20 may include attaching the first and second electrode tabs 210 and 210 'wound on the first and second electrode tab feed rolls 215 and 215' to the first and second electrode plates 110 and 110 ' , 110 ', respectively. The first and second electrode tabs 210 and 210 'are preferably welded to the non-coated portion 110b of the first and second electrode plates 110 and 110' as described above. In addition, the electrode tap attaching step S20 may include stopping the rotation of the first and second electrode tap feed rolls 215 and 215 'and the first and second electrode plate feed rolls 115 and 115' It is preferable to perform the welding in a state of one.

하지만, 상기 전극탭 부착 단계(S20)에서 제1, 2전극판(110, 110’)이 정지한 상태에서 제1, 2전극탭(210, 210’)의 용접을 수행하지만, 상기 맨드릴(150)은 상기 제1, 2전극판(110, 110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)를 연속적으로 권취 하기 때문에, 상기 제1, 2전극탭(210, 210’)이 부착된 제1, 2전극판(110, 110’)에는 일정 길이의 버퍼 영역을 제공하여야 한다.However, in the electrode tap attaching step S20, the first and second electrode tabs 210 and 210 'are welded while the first and second electrode plates 110 and 110' are stationary, but the mandrel 150 The first and second electrode tabs 210 and 210 'are attached to the first and second electrode tabs 210 and 210' to continuously wind the first and second electrode plates 110 and 110 'and the separators 120 and 120' The electrode plates 110 and 110 'must be provided with a buffer area having a predetermined length.

상기 버퍼 제공 단계(S30)는 상술한 바와 같이 상기 제1, 2전극판(110, 110’)에 일정 길이의 버퍼 영역을 제공한다.The buffer providing step S30 provides a buffer area of a predetermined length to the first and second electrode plates 110 and 110 'as described above.

이는 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 제1, 2전극판 공급롤(115, 115’)에서 지속적으로 제1, 2전극판(110, 110’)을 권출 하는 과정에서는 상기 제1버퍼부(310)의 제1롤러(313)와 상기 제2버퍼부(320)의 제2롤러(323) 사이의 간격(D1)을 최대로 하여, 제1버퍼부(310)와 제2버퍼부(320) 사이에 최대한의 제1, 2전극판(110, 110’)을 보유한다. 이후, 제1, 2전극탭(210, 210’)을 제1, 2전극판(110, 110’)에 용접하는 동안, 상기 맨드릴(150)에 지속적으로 제1, 2전극판(110, 110’)을 공급하기 위하여, 상기 제1버퍼부(310)는 하단으로 직선운동하고, 상기 제2버퍼부(320)는 상단으로 회전운동하여, 제1롤러(313)와 제2롤러(323) 사이의 간격을 D1에서 D2로 제어한다. 이로 인해 제1버퍼부(310)와 제2버퍼부(320) 사이에 보유된 제1, 2전극판(110, 110’)이 상기 맨드릴(150)로 공급되도록 한다.4A and 4B, in the process of continuously feeding the first and second electrode plates 110 and 110 'at the first and second electrode plate feed rolls 115 and 115' The interval D1 between the first roller 313 of the first buffer unit 310 and the second roller 323 of the second buffer unit 320 is maximized to thereby allow the first buffer unit 310 and the second buffer unit 320 320 and the first and second electrode plates 110, 110 '. The first and second electrode plates 110 and 110 'are continuously attached to the mandrel 150 while the first and second electrode tabs 210 and 210' are welded to the first and second electrode plates 110 and 110 ' The first buffer unit 310 linearly moves to the lower end and the second buffer unit 320 rotates to the upper end so that the first roller 313 and the second roller 323 rotate, Is controlled from D1 to D2. The first and second electrode plates 110 and 110 'held between the first buffer unit 310 and the second buffer unit 320 are supplied to the mandrel 150.

상기 권취 단계(S40)는 상술한 바와 같이 상기 맨드릴(150)에서, 연속적으로 공급되는 제1, 2전극판(110, 110’) 및 세퍼레이터(120, 120’)를 권취 하여, 전극조립체(100)를 형성한다.In the winding step S40, the first and second electrode plates 110 and 110 'and the separators 120 and 120', which are continuously supplied in the mandrel 150, are wound as described above, and the electrode assembly 100 ).

본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

100; 전극 조립체 110; 제1전극판
120; 세퍼레이터 150; 맨드릴
200; 부착부 300; 버퍼부
310; 제1버퍼부 320; 제2버퍼부100; An electrode assembly 110; The first electrode plate
120; A separator 150; Mandrel
200; An attachment portion 300; The buffer unit
310; A first buffer unit 320; The second buffer unit

Claims (14)

극판 및 세퍼레이터를 동시에 권취하는 권취 장치에 있어서,
상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제1롤러를 구비하는 제1버퍼부; 및
상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제2롤러를 구비하며, 상기 제1버퍼부와 인접하게 배치된 제2버퍼부; 를 포함하는 버퍼부를 포함하고
상기 제1버퍼부는 직선운동을 하고,
상기 제2버퍼부는 회전운동을 하여, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 사이의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 권취 장치.1. A winding device for simultaneously winding an electrode plate and a separator,
A first buffer unit having a plurality of first rollers for guiding the transport of the electrode plate; And
A second buffer portion having a plurality of second rollers for guiding the transfer of the electrode plate, the second buffer portion being disposed adjacent to the first buffer portion; And a buffer unit
Wherein the first buffer unit performs linear motion,
Wherein the second buffer portion performs a rotational motion to adjust an interval between the first roller and the second roller. 제 1항에 있어서,
상기 버퍼부는 베이스 플레이트를 더 포함하고,
상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 상기 베이스 플레이트의 일면에 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 권취 장치.The method according to claim 1,
Wherein the buffer portion further comprises a base plate,
Wherein the first buffer unit and the second buffer unit are spaced apart from one surface of the base plate. 제 1항에 있어서,
상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 동시 동작하는 것을 특징으로 하는 권취 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first buffer unit and the second buffer unit operate simultaneously. 제 2항에 있어서,
상기 제1롤러와 상기 제2롤러는 서로 마주보도록 형성된 것을 특징으로 하는 권취 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first roller and the second roller are formed to face each other. 제 1항에 있어서,
상기 극판은 전극집전체, 상기 전극집전체의 양면에 도포 되는 활물질층 및 활물질층이 도포 되지 않은 무지부를 포함하여, 전극롤에서 공급되는 것을 특징으로 하는 권취 장치.The method according to claim 1,
Wherein the electrode plate includes an electrode current collector, an active material layer coated on both sides of the electrode current collector, and an uncoated portion not coated with the active material layer, and is supplied from an electrode roll. 제 5항에 있어서,
상기 무지부에 전극탭을 부착하는 부착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 권취 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising an attaching portion for attaching the electrode tab to the non-coated portion. 제 6항에 있어서,
상기 부착부는 상기 전극판의 이송방향에서 상기 버퍼부 이전에 배치된 것을 특징으로 하는 권취 장치.The method according to claim 6,
Wherein the attachment portion is disposed before the buffer portion in the conveying direction of the electrode plate. 극판 및 세퍼레이터를 동시에 권취 하여 전극조립체를 형성하는 권취 방법에 있어서,
상기 극판 및 세퍼레이터를 공급하는 극판 공급 단계;
공급되는 상기 극판에 전극탭을 부착하는 전극탭 부착 단계;
상기 전극탭 부착 단계에서 상기 극판에 버퍼 영역을 제공하는 버퍼 제공 단계; 및
상기 극판 및 세퍼레이터를 권취하는 권취 단계; 를 포함하고,
상기 버퍼 제공 단계는 버퍼부를 통해 이루어지고,
상기 버퍼부는 상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제1롤러를 구비하는 제1버퍼부 및 상기 극판의 이송을 안내하는 다수의 제2롤러를 구비하며, 상기 제1버퍼부와 인접하게 배치된 제2버퍼부를 구비하고,
상기 제1버퍼부는 직선운동을 하고, 상기 제2버퍼부는 회전운동을 하여 상기 극판에 버퍼 영역을 제공하는 것을 특징으로 하는 권취 방법.A winding method for winding an electrode plate and a separator simultaneously to form an electrode assembly,
An electrode plate supplying step of supplying the electrode plate and the separator;
An electrode tab attaching step of attaching an electrode tab to the supplied electrode plate;
Providing a buffer region to the electrode plate in the electrode tab attaching step; And
A winding step of winding the electrode plate and the separator; Lt; / RTI &gt;
Wherein the buffer providing step is performed through a buffer unit,
Wherein the buffer unit includes a first buffer unit having a plurality of first rollers for guiding the transfer of the electrode plate and a plurality of second rollers for guiding the transfer of the electrode plate, 2 buffer unit,
Wherein the first buffer unit performs a linear movement and the second buffer unit performs a rotational movement to provide a buffer region to the electrode plate. 제 8항에 있어서,
상기 버퍼부는 베이스 플레이트를 더 포함하고,
상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 상기 베이스 플레이트에 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 권취 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the buffer portion further comprises a base plate,
Wherein the first buffer portion and the second buffer portion are spaced apart from the base plate. 제 9항에 있어서,
상기 제1버퍼부 및 상기 제2버퍼부는 동시 동작하는 것을 특징으로 하는 권취 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the first buffer unit and the second buffer unit operate simultaneously. 제 8항에 있어서,
상기 제1롤러와 상기 제2롤러는 서로 마주보도록 형성된 것을 특징으로 하는 권취 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first roller and the second roller are formed to face each other. 제 8항에 있어서,
상기 공급 단계에서, 상기 극판은 전극집전체, 상기 전극집전체의 양면에 도포 되는 활물질층 및 활물질층이 도포 되지 않은 무지부를 포함하여, 전극롤에서 공급되는 것을 특징으로 하는 권취 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the electrode plate is supplied from an electrode roll including an electrode current collector, an active material layer applied to both surfaces of the electrode current collector, and an uncoated portion not coated with the active material layer. 제 12항에 있어서,
상기 전극탭 부착 단계에서, 상기 전극탭은 상기 무지부에 부착되는 것을 특징으로 하는 권취 방법.13. The method of claim 12,
And in the electrode tab attaching step, the electrode tab is attached to the non-coated portion. 제 10항에 있어서,
상기 전극탭이 상기 극판에 부착되는 동안에 상기 버퍼 제공 단계에서, 상기 버퍼부는 하단으로 직선운동하고, 동시에 제2버퍼부가 상단으로 회전 운동하여 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 사이의 간격을 좁히도록 동작하는 것을 특징으로 하는 권취 방법.11. The method of claim 10,
The buffer section linearly moves to the lower end while the electrode tab is attached to the electrode plate, and at the same time, the second buffer section rotates to the upper end to narrow the gap between the first roller and the second roller Wherein the first and second coils operate.
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