KR20200031348A - Stacker for secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차전지 셀을 이루는 분리막을 개재시켜 제1전극 및 제2전극을 순차적으로 적층하는 이차전지 적층장치에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery stacking device for sequentially stacking a first electrode and a second electrode through a separator forming a secondary battery cell.
일반적으로 화학전지는 양전극과 음전극의 전극 한쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서, 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다. In general, a chemical battery is a battery composed of a pair of electrodes and an electrolyte of a positive electrode and a negative electrode, and the amount of energy that can be stored varies depending on the materials constituting the electrode and the electrolyte.
이러한 화학전지는 충전반응이 매우 느려서 1회 방전 용도로만 쓰이는 일차전지와, 반복적인 충방전을 통해 재사용이 가능한 이차전지로 구분된다.These chemical cells are classified into primary batteries that are used only for one-time discharge because of a very slow charging reaction, and secondary batteries that can be reused through repeated charging and discharging.
이차전지는 산업 전반에 걸쳐 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 일예로 와이어리스 모바일 기기와 같은 첨단 전자기기의 에너지원으로 사용되고 있을 뿐만 아니라 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로도 주목받고 있다.Secondary batteries are applied in various technical fields throughout the industry, and are used as energy sources for advanced electronic devices such as wireless mobile devices, as well as air pollution of existing gasoline and diesel internal combustion engines using fossil fuels. It is also attracting attention as an energy source for hybrid electric vehicles, which is being proposed as a solution to this problem.
이차전지는 전극 조립체를 수용하고 있는 케이스의 형상에 따라 여러 가지로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로 원통형, 각형, 파우치형 등이 있다.The secondary battery is manufactured in various ways depending on the shape of the case housing the electrode assembly, and there are cylindrical, prismatic, and pouch shapes as typical shapes.
통상적으로 원통형 이차전지는 원통형 알루미늄캔을 사용하고, 각형 이차전지는 각형의 알루미늄캔을 사용하며, 파우치형 이차전지는 알루미늄 등의 소재로 된 박판의 알루미늄 라미네이트 필름을 팩 형태로 한 파우치로 밀봉한 것으로 상대적으로 경량이면서 안정성이 우수하여 근래 들어 널리 사용되고 있다.Typically, a cylindrical secondary battery uses a cylindrical aluminum can, a prismatic secondary battery uses a rectangular aluminum can, and the pouch-type secondary battery is sealed with a thin aluminum laminate film made of aluminum or the like in a pouch in the form of a pack. As it is relatively lightweight and has excellent stability, it has been widely used in recent years.
예로서, 파우치형 이차전지의 구성을 살펴보면, 음전극과 양전극 사이에 분리막인 세퍼레이터(separator)를 개재시켜 이루어진 전극조립체인 스택(stack)과, 이 스택을 내부에 밀봉 수용하는 것으로 알루미늄-라미네이트 필름으로 이루어진 파우치 그리고, 상기 스택에 일단이 연결되고 타단은 파우치의 외부로 노출되어 외부로 전류를 유도하기 위한 판상(板狀)의 음양극용 전극탭으로 구성된다.As an example, looking at the configuration of the pouch-type secondary battery, a stack comprising an electrode assembly made of a separator between a negative electrode and a positive electrode interposed therebetween, and an aluminum-laminate film to seal the stack therein. Consisting of a pouch, one end is connected to the stack and the other end is exposed to the outside of the pouch and is composed of an electrode tab for negative and positive electrodes to induce current to the outside.
한편 분리막 및 전극시트들을 교번하여 적층함에 있어서 분리막의 재질, 두께, 형상 등에 따라서 적층속도가 결정되는베 분리막 및 전극시트의 적층방법에 의하여 수율이 결정된다.On the other hand, in alternately laminating the separator and the electrode sheets, the yield is determined by the lamination method of the separator and the electrode sheet, in which the lamination speed is determined according to the material, thickness, and shape of the separator.
특히 분리막의 두께가 박형화되며, 낱장의 분리막을 전극시트 상에 적층시키는 공정은, 이차전지 제조과정에서 생산속도를 결정하는 중요한 공정 중 하나이다.In particular, the thickness of the separator becomes thinner, and the process of laminating a sheet of separator on an electrode sheet is one of the important processes for determining the production speed in the process of manufacturing a secondary battery.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점 및 중요성을 인식하여, 전극시트 및 분리막이 순차적으로 적층함에 있어서 분리막을 낱장으로 공급함으로써 보다 신속한 분리막 공급이 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이차전지 적층장치를 제공하는데 있다.The object of the present invention, by recognizing the problems and importance as described above, by sequentially supplying the separator in a single layer when the electrode sheet and the separator are sequentially stacked, it is possible to supply the separator more quickly, so that the secondary battery stacking device can greatly improve productivity. To provide.
본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 분리막(20)이 개재되면서 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층하는 이차전지 적층장치로서, 분리막(20)이 개재되면서 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층되는 적층체(1)를 지지하는 하나 이상의 스테이지(100)와; 상기 스테이지(100)의 일측에 배치되어 복수의 제1전극시트(11)들 및 복수의 제2전극시트(12)들이 적층된 전극시트공급부(300)와; 상기 스테이지(100)를 기준으로 상기 전극시트공급부(300)에 대향되어 설치되어 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 낱장으로 공급하는 분리막공급부(400)와; 상기 전극시트공급부(300)로부터 제1전극시트(11)들 및 제2전극시트(12)를 상기 스테이지(100)로 이송하는 전극시트이송부(510)와; 상기 분리막공급부(400)로부터 분리막(20)을 상기 스테이지(100)로 이송하는 분리막이송부(520)를 포함하며, 상기 분리막공급부(400)는, 분리막롤(21)로부터 미리 설정된 크기로 절단하여 분리막(20)을 낱장으로 공급하는 것을 특징으로 하는 전극적층장치를 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above. In the present invention, the
상기 분리막공급부(400)는, 분리막이 연속시트(22)로 감겨진 분리막롤(21)이 회전가능하게 설치된 분리막시트공급부(410)와; 상기 분리막시트공급부(410)로부터 연속시트(22)를 공급받아 저면에서 고정하는 시트고정안착부(430)와; 연속시트(22)를 고정한 상태에서 상기 시트고정안착부(430)에 고정된 연속시트(22)를 연속시트(22)의 길이방향으로 미리 설정된 폭으로 절단하여 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 형성하는 시트절단부(420)를 포함하며, 상기 분리막이송부(520)는, 상기 시트절단부(420)의 절단된 분리막(20)을 상기 스테이지(100)로 이송할 수 있다.The
상기 분리막시트공급부(410)는, 분리막롤(21)로부터 상기 시트고정안착부(430) 사이에서 연속시트(22)의 이동경로에 설치되어 연속시트(22)의 이동을 안내하도록 분리막롤(21)의 회전축방향과 평행을 이루어 배치되는 하나 이상의 안내로드(412, 413)를 포함할 수 있다.The separator
상기 분리막이송부(520)는, 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정할 수 있다.The separation
상기 시트절단부(420)는, 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정하는 진공흡착부(421)와; 상기 진공흡착부(421)에 결합되어 상기 진공흡착부(421)에 흡착된 연속시트(22)를 절단하는 분리막절단부(422)를 포함할 수 있다.The
본 발명에 따른 이차전지 적층장치는, 전극시트 및 분리막이 순차적으로 적층함에 있어서 분리막을 낱장으로 공급함으로써 보다 신속한 분리막 공급이 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The secondary battery stacking apparatus according to the present invention has an advantage in that the electrode sheets and the separators are sequentially stacked, so that the separators can be supplied more quickly by supplying the separators individually, thereby significantly improving productivity.
특히 본 발명에 따른 이차전지 적층장치는, 분리막의 공급에 있어서 연속시트로 감긴 롤로부터 미리 설정된 크기로 절단, 즉 재단하여 낱장으로 공급함으로써 전극시트 사이에 개재되는 분리막의 공급을 보다 원활하게 수행할 수 있는 이점이 있다.Particularly, in the secondary battery lamination apparatus according to the present invention, in the supply of the separator, the supply of the separator interposed between the electrode sheets can be more smoothly performed by cutting, that is, cutting and supplying a sheet to a predetermined size from a roll wound with a continuous sheet. There is an advantage.
또한 본 발명에 따른 이차전지 적층장치는, 분리막 및 전극시트가 순차적으로 적층되도록 분리막/전극시트 적층체를 지지하는 스테이지를 적층위치 및 가압위치를 교번하여 이동하도록 함으로써 분리막/전극시트 적층공정 및 가압공정을 효율적으로 수행함으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the secondary battery stacking apparatus according to the present invention, the separator / electrode sheet stacking process and pressing by alternately moving the stacking position and the pressing position to alternately move the stage supporting the separator / electrode sheet stack so that the separator and the electrode sheet are sequentially stacked. There is an advantage that can significantly improve productivity by performing the process efficiently.
특히 분리막/전극시트 적층위치를 중심으로 가압위치를 한 쌍으로 설정하고 스테이지 또한 한 쌍으로 배치하여 적층공정 및 가압공정을 번갈아가면서 수행이 가능하도록 함으로써 분리막/전극시트 적층공정 및 가압공정을 효율적으로 수행함으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In particular, the separation position of the separation membrane / electrode sheet is efficiently performed by setting the pressing position in a pair around the separation position of the separation membrane / electrode sheet and arranging the stages in a pair so that the lamination process and the pressing process can be performed alternately. There is an advantage that can significantly improve productivity by performing.
도 1은, 본 발명에 따른 이차전지 적층장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 이차전지 적층장치 중 주요 구성을 보여주는 Y축방향에서 본 정면도이다.
도 3a 및 도 3b는, 각각 도 1의 이차전치 적층장치 중 주요 구성을 보여주는 X축방향에서 본 측면도들로서, 스테이지의 이동을 보여주는 측면도들이다.
도 4는, 도 1의 이차전지 적층장치 중 분리막 절단부 및 분리막지지부를 보여주는 정면도이다.
도 5a 내지도 5d는, 도 4의 분리막 절단부를 보여주는 측면도들이다.1 is a plan view showing a secondary battery stacking device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the secondary battery stacking apparatus of FIG. 1 viewed from the Y-axis direction showing a main configuration.
3A and 3B are side views, as viewed from the X-axis direction, showing the main configuration of the secondary preposition stacking apparatus of FIG. 1, respectively, and are side views showing the movement of the stage.
4 is a front view showing a separation membrane cutting unit and a separation membrane support unit in the secondary battery stacking apparatus of FIG. 1.
5A to 5D are side views showing the separation membrane cutout of FIG. 4.
이하 본 발명에 따른 이차전지 적층장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a secondary battery stacking device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 이차전지 적층장치는, 분리막(20)이 개재되면서 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층하는 이차전지 적층장치로서, 분리막(20)이 개재되면서 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층되는 적층체(1)를 지지하는 하나 이상의 스테이지(100)와; 스테이지(100)의 일측에 배치되어 복수의 제1전극시트(11)들 및 복수의 제2전극시트(12)들이 적층된 전극시트공급부(300)와; 스테이지(100)를 기준으로 전극시트공급부(300)에 대향되어 설치되어 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 낱장으로 공급하는 분리막공급부(400)와; 전극시트공급부(300)로부터 제1전극시트(11)들 및 제2전극시트(12)를 스테이지(100)로 이송하는 전극시트이송부(510)와; 분리막공급부(400)로부터 분리막(20)을 스테이지(100)로 이송하는 분리막이송부(520)를 포함한다.The secondary battery stacking apparatus according to the present invention is a secondary battery stacking apparatus in which the
여기서 상기 적층체(1)는, 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 서로 번갈아가면서 적층되며 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12) 사이에 분리막(20)이 위치되어 구성된 전극조립체로 다양한 구성이 가능하다.Here, the stacked body (1), the
상기 적층체(1)는, 알루미늄-라미네이트 필름으로 이루어진 파우치에 수용되어 2차전지의 기본단위체가 될 수 있다.The
상기 제1전극시트(11)는 양전극을 이루고 제2전극시트(12)는 음전극을 이루거나, 또는 제1전극시트(11)는 음전극을 이루고 제2전극시트(12)는 양전극을 이룰 수 있다.The
예로서, 상기 제1전극시트(11)가 Cu 재질로 이루어지고 제2전극시트(12)가 Al 재질로 이루어지는 경우, 제1전극시트(11)는 양전극을 이루고, 제2전극시트(12)는 음전극을 이룰 수 있다.For example, when the
상기 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)는, 미리 설정된 길이와 폭을 가지는 직사각형시트로 가공될 수 있다.The
이때, 상기 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)는 적층체(1)의 양극 및 음극을 구성하는 전극탭이 적층시 분리막(20)의 외측으로 돌출되도록 구비될 수 있다.At this time, the
상기 분리막(20)은, 적층체(1)의 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12) 사이에 위치되어 제1전극시트(11)와 제2전극시트(12)를 분리시키는 세퍼레이터(separator)이다.The
상기 분리막(20)은, 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12) 사이에 위치되어 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)를 완전히 분리하기 위하여 제1전극시트(11)와 제2전극시트(12) 보다 큰 길이 및 큰 폭을 가지는 직사각형시트로 가공됨이 바람직하다.The
따라서, 상기 적층체(1)의 적층구조에서, 제1전극시트(11)들 및 제2전극시트(12)들은 분리막(20)의 가장자리 외곽부를 제외한 내측 중앙부에 배치될 수 있다.Therefore, in the stacked structure of the
상기 스테이지(100)는, 분리막(20)이 개재되면서 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층되는 적층체(1)를 지지하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
여기서 상기 적층체(1)는, 분리막(20), 제1전극시트(11), 분리막(20), 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층되며 형성되며, 평면형상이 직사각형 형상으로 이루어지는 것이 일반적이다.Here, the
이에 상기 스테이지(100)는, 적층체(1)의 안정적 적층 및 지지를 위하여 다양한 형상 및 구조를 가질 수 있다.Accordingly, the
한편 상기 스테이지(100) 상에서 미리 설정된 층으로 매수로 분리막(20), 제1전극시트(11), 분리막(20), 제2전극시트(12)가 적층되며, 적층체(1)는 압착되어 컴팩트화되는 것이 바람직하다.On the other hand, a
이에, 본 발명에 따른 이차전지 적층장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(100)에 안착된 적층체(1)를 상측에서 가압하는 셀가압부(200)를 추가로 포함함이 바람직하다.Thus, the secondary battery stacking apparatus according to the present invention, as shown in Figure 1, it is preferable to further include a
상기 셀가압부(200)는, 스테이지(100)에 안착된 적층체(1)를 상측에서 가압하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 셀가압부(200)는, 스테이지(100)에 안착된 적층체(3)의 압착을 위하여 상하이동이 가능하도록 설치되어 적층체(1)의 상면에 면접촉에 의하여 가압하는 가압부재를 포함할 수 있다.As an example, the
그리고 상기 가압부재는, 열압착에 의하여 가압됨이 바람직하는바 가압부재를 가열하기 위한 가열부가 설치될 수 있다.In addition, since the pressing member is preferably pressurized by thermocompression bonding, a heating unit for heating the pressing member may be installed.
상기 가열부는, 전기히터로 구성되거나, 가압부재 내부에 열매체가 흐르도록 형성된 유로로 구성되는 등 가열방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The heating unit may be configured in various ways depending on the heating method, such as an electric heater or a flow path formed so that a heating medium flows inside the pressing member.
상기 셀가압부(200)에 의한 열압착에 의하여 분리막(20), 제1전극시트(11), 분리막(20), 제2전극시트(12)로 이루어진 적층체(1)는, 컴팩트하고 견고하게 일체화된다.The
한편 상기 셀가압부(200)는, 스테이지(100)의 직상부에 설치되어 적층체(1)의 적층 완료 후 가압하는 가압공정이 수혹으로 수행될 수 있으나, 이 경우 가압공정의 수행시 적층공정의 수행이 곤란하여 전체 적층공정의 수행을 어렵게 하는 문제점이 있다.On the other hand, the
이에, 일 실시예로서 상기 스테이지(100)는, Y축방향으로 설정된 적층위치 및 가압위치 사이에서 왕복 이동가능하게 설치되며, 스테이지(100)가 적층위치에 위치될 때 분리막(20), 제1전극시트(11), 분리막(20), 제2전극시트(12)의 적층공정이 수행되고, 스테이지가 가압위치, 즉 가압부(200)가 설치된 위치로 이동되어 위치되었을 때 셀가압부(200)에 의한 가압공정이 수행될 수 있다.Thus, as an embodiment, the
특히 적층공정의 효율적 수행을 위하여, 가압위치, 즉 셀가압부(200)가 설치된 위치는, 도 1에 도시된 바와 ?이, 적층위치를 중심으로 서로 대향되어 배치되는 제1가압위치 및 제2가압위치로 설정되고, 스테이지(100)는, 제1스테이지(110) 및 제2스테이지(120)로 구성되어, 제1스테이지(110)가 적층위치에 위치되었을 때 제2스테이지(120)가 상기 제2가압위치에 위치되며, 제1스테이지(110)가 제1가압위치에 위치되었을 때 제2스테이지(120)에 위치될 수 있다.In particular, in order to efficiently perform the lamination process, the pressurization position, that is, the position where the
한편 상기 가압위치에서 열압착이 완료된 적층체(1)는, 가압위치에서 별도로 설치된 이송부(미도시)에 의하여 언로딩부(미도시)로 이송될 수 있다.On the other hand, the
또한 상기 가압위치에서 열압착이 완료된 적층체(1)는, 적층위치로 이동된 후 후술하는 전극시트이송부(510)에 의하여 언로딩부(미도시)로 이송될 수 있다.In addition, the
여기서 상기 언로딩부는, 적층 및 열압착이 완료된 적층체(1)가 순차적으로 적층되는 구성으로서, 적층체(1)의 적층방식에 따라서 카세트, 랙 등 다양한 구성이 가능하다.Here, the unloading unit is a structure in which
상기 전극시트공급부(300)는, 스테이지(100)의 일측에 배치되어 복수의 제1전극시트(11)들 및 복수의 제2전극시트(12)들이 적층되는 구성으로서, 전극시트의 적층방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The electrode
예로서, 상기 전극시트공급부(300)는, 일정 매수의 적층된 전극시트들을 지지하는 지지플레이트와, 후술하는 전극시트이송부(510)에 의한 이송이 원활하도록 지지플레이트를 상측으로 이동시키는 승강부를 포함할 수 있다.For example, the electrode
한편 상기 전극시트공급부(300)는, 복수의 제1전극시트(11)들이 적층된 제1전극시트공급부(310) 및 복수의 제2전극시트(12)들이 적층된 제2전극시트공급부(320)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the electrode
그리고 상기 제1전극시트공급부(310) 및 제2전극시트공급부(320)는, 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층됨을 고려하여 전극시트이송부(510)의 이동방향, 즉 X축방향을 따라서 배치될 수 있다.And the first electrode
그리고 상기 스테이지(100) 상에 열압착을 마친 적층체(1)가 적재되는 언로딩부가 제1전극시트공급부(310) 및 제2전극시트공급부(320)의 배치방향을 따라서 배치될 수 있다.In addition, an unloading unit on which the
상기 언로딩부가 제1전극시트공급부(310) 및 제2전극시트공급부(320)의 배치방향을 따라서 배치되는 경우 적층체(1)의 언로딩을 전극시트이송부(510)를 활용하여 언로딩할 수 있다.When the unloading unit is disposed along the arrangement direction of the first electrode
상기 분리막공급부(400)는, 스테이지(100)를 기준으로 전극시트공급부(300)에 대향되어 설치되어 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 낱장으로 공급하는 구성으로서 분리막(20)의 공급방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 분리막공급부(400)는, 미리 설정된 크기로 절단된 상태로 적층된 상태로 후술하는 분리막이송부(520)에 의하여 이송될 수 있다.For example, the
한편 분리막의 재질상의 특성, 특히 초박형화되면서 적층된 상태의 분리막을 픽업하는 것이 기술적으로 매우 어렵다.On the other hand, it is technically very difficult to pick up a separator in a stacked state while the characteristics of the material of the separator, in particular, ultrathin.
이에 상기 분리막고급부(400)는, 일 실시예로서, 분리막롤(21)로부터 미리 설정된 크기로 절단하여 분리막(20)을 낱장으로 공급하도록 구성됨이 바람직하다.Accordingly, the separation membrane
보다 구체적으로, 상기 분리막공급부(400)는, 분리막이 연속시트(22)로 감겨진 분리막롤(21)이 회전가능하게 설치된 분리막시트공급부(410)와; 분리막시트공급부(410)로부터 연속시트(22)를 공급받아 저면에서 고정하는 시트고정안착부(430)와; 연속시트(22)를 고정한 상태에서 시트고정안착부(430)에 고정된 연속시트(22)를 연속시트(22)의 길이방향으로 미리 설정된 폭으로 절단하여 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 형성하는 시트절단부(420)를 포함할 수 있다.More specifically, the
여기서 분리막롤(21)은, 분리막이 연속시트(22)로 감겨진 롤로서 분리막의 폭 및 재질에 따라서 다양한 구조의 롤로 구성될 수 있다.Here, the
상기 분리막시트공급부(410)는, 분리막이 연속시트(22)로 감겨진 분리막롤(21)이 회전가능하게 설치되는 구성으로서 롤의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The separator
예로서, 상기 분리막시트공급부(410)는, 중공형의 실린더 외주면에 분리막시트(22)가 연속시트 구조로 감겨진 롤(21)이 중공이 회전가능하게 삽입되는 원통형의 로드로 구성될 수 있다.For example, the separator
여기서 상기 분리막시트공급부(410)는, 분리막시트(22)의 원활한 공급을 위하여 모터에 의하여 회전되도록 구성될 수 있다.Here, the separator
한편 상기 분리막시트공급부(410)는, 후술하는 후술하는 시트고정안착부(430)에 의한 분리막시트(22)의 고정 및 이송과정에서 장력의 변화로 분리막시트(22)의 고정상태가 불안정해지는 문제점이 있다.On the other hand, the separator
이에, 상기 분리막시트공급부(410)는, 분리막롤(21)로부터 시트고정안착부(430) 사이에서 연속시트(22)의 이동경로에 설치되어 연속시트(22)의 이동을 안내하도록 분리막롤(21)의 회전축방향과 평행을 이루어 배치되는 하나 이상의 안내로드(412, 413)를 포함할 수 있다.Thus, the separator
상기 안내로드(412, 413)는, 분리막롤(21)로부터 시트고정안착부(430) 사이에서 연속시트(22)의 이동경로에 설치되어 연속시트(22)의 이동을 안내하도록 분리막롤(21)의 회전축방향과 평행을 이루어 배치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
더 나아가 상기 안내로드(412, 413) 중 적어도 하나는, 상하방향 및 좌우방향 중 적어도 일방향으로 이동이 가능하도록 설치되어 분리막시트(22)의 고정 및 이송과정에서 변화되는 장력을 적절히 조정함으로써 분리막시트(22)의 고정을 안정적으로 유지시킬 수 있다.Furthermore, at least one of the
상기 시트고정안착부(430)는, 분리막시트공급부(410)로부터 연속시트(22)를 공급받아 저면에서 고정하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The seat
상기 시트고정안착부(430)는, 연속시트(22)의 저면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정할 수 있다.The seat
그리고 상기 시트고정안착부(430)는, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 연속시트(22)의 저면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정한 상태에서 후술하는 시트절단부(420)에 의하여 미리 설정된 크기로 절단할 수 있도록 연속시트(22)를 X축방향으로 이동가능하게 설치됨이 바람직하다.In addition, the sheet fixing
한편 상기 시트고정안착부(430)는, 시트절단부(420)에 의하여 절단된 분리막(20)이 후술하는 분리막이송부(520)로 전달이 용이하도록 분리막(20)을 흡착하는 진공압이 제어될 수 있다.On the other hand, the seat
상기 시트절단부(420)는, 연속시트(22)를 고정한 상태에서 시트고정안착부(430)에 고정된 연속시트(22)를 연속시트(22)의 길이방향으로 미리 설정된 폭으로 절단하여 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 시트절단부(420)는, 도 4 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정하는 진공흡착부(421)와; 진공흡착부(421)에 결합되어 진공흡착부(421)에 흡착된 연속시트(22)를 절단하는 분리막절단부(422)를 포함할 수 있다.For example, the
상기 진공흡착부(421)는, 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
특히 상기 진공흡착부(421)는, 앞서 설명한 시트고정안착부(430)에 고정된 상태의 연속시트(22)가 분리막절단부(422)에 의하여 절단될 때 연속시트(22)의 장력에 의하여 하측으로 처지거나 반대방향으로 이동되는 것을 방지하기 위하여 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정할 수 있다.Particularly, the
한편 상기 시트고정안착부(430) 및 시트절단부(420)를 이용한 분리막의 절단과정은, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같다.Meanwhile, a process of cutting the separator using the
구체적으로, 먼저 상기 시트고정안착부(430)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 연속시트(22)의 저면을 면접촉에 의하여 고정하고, 아울러 시트절단부(420)의 진공흡착부(421)에 의하여 연속시트(22)의 상면을 면접촉에 의하여 고정한 상태에서 분리막절단부(422)에 의하여 분리막(20)을 절단한다.Specifically, first, the seat
상기 분리막(20)의 절단이 완료되면, 절단된 분리막(20)은, 후술하는 분리막이송부(520)에 의하여 스테이지(100)의 적층체(1)로 이송된다.When the separation of the
그리고 상기 시트고정안착부(430)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 절연막(20)의 추가 공급을 위하여 시트절단부(420) 쪽으로, 즉 시트절단부(420)에 의하여 절단된 연속시트(22)의 끝단을 기준으로 미리 설정된 길이로 추가 절단되도록 미리 설정된 거리만큼 이동된다. 여기서 상기 시트절단부(420)는, 시트고정안착부(430)의 원활한 이동을 위하여 상측으로 이동된 상태에 있다.And the
상기 시트고정안착부(430)가 미리 설정된 거리만큼 이동된 후 시트절단부(420)는, 연속시트(22)를 흡착고정한 상태에서 하강하게 되며, 시트고정안착부(430)는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 연속시트(22)의 저면을 진공압에 의하여 흡착고정한다.After the
한편 상기 시트고정안착부(430)가 연속시트(22)의 저면을 진공압에 의하여 흡착고정하게 되면, 도 5d에 도시된 바와 같이, 시트고정안착부(430)는, 미리 설정된 길이로 연속시트(22)를 절단할 수 있도록 스테이지(100) 쪽으로 이동한다. 여기서 상기 시트절단부(420)는, 시트고정안착부(430)의 원활한 이동을 위하여 상측으로 이동된 상태에 있다.On the other hand, when the
그리고 상기 시트고정안착부(430)가 절단위치에 있게 되면, 시트절단부(420)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 분리막절단부(422)에 의하여 연속시트(22)의 절단을 수행할 수 있도록 하측으로 하강한다.And when the
한편 앞서 설명한 분리막의 흡착고정은, 분리막과 면접촉하는 면에 다수의 흡입공들과, 외부로부터 진공압을 전달하는 공압전달선과 연결되어 다수의 흡입공들과 연결되는 메인유로가 형성된 흡착블록을 사용하여 수행될 수 있다.On the other hand, the adsorption and fixation of the separation membrane described above includes an absorption block having a plurality of suction holes on a surface in contact with the separation membrane, and a main flow path connected to a plurality of suction holes connected to a pneumatic transmission line transmitting vacuum pressure from the outside. It can be performed using.
상기 전극시트이송부(510)는, 전극시트공급부(300)로부터 제1전극시트(11)들 및 제2전극시트(12)를 스테이지(100)로 이송하는 구성으로서 전극시트의 이동방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The electrode
예로서, 상기 전극시트이송부(510)는, 진공압에 의하여 전극시트공급부(300)로부터 제1전극시트(11)들 및 제2전극시트(12)를 스테이지(100)로 이송할 수 있으며, 전극시트는, 전극시트 흡착시 흡착헤드를 구비한 복수의 픽커들에 의하여 픽업될 수 있다.For example, the electrode
상기 분리막이송부(520)는, 분리막공급부(400)로부터 분리막(20)을 스테이지(100)로 이송하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The separation
예로서, 상기 분리막이송부(520)는, 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정할 수 있다.For example, the separation
한편 상기 분리막공급부(400) 및 적층위치 사이에는, 분리막이송부(520)에 픽업된 분리막(20)의 수평정렬상태를 확인하기 위하여 분리막(20)에 대한 이미지를 획득하는 제1이미지획득부(610)가 설치될 수 있으며, 이때 수평정렬상태에 따라서 분리막(20) 및 적층체(1) 중 어느 하나의 수평회전에 의하여 정렬되도록 스테이지(100) 및 분리막이송부(520) 중 적어도 하나는, 수평회전이 가능하도록 설치될 수 있다.On the other hand, between the separation
특히 상기 분리막이송부(520)가 분리막(20)을 흡착고정한 상태에서 회전가능하게 설치될 수 있다.In particular, the separation
또한 상기 적층위치 및 전극시트공급부(300) 사이에는, 전극시트이송부(510)에 픽업된 전극시트(11, 12)의 수평정렬상태를 확인하기 위하여 전극시트(11, 12)에 대한 이미지를 획득하는 제1이미지획득부(610)가 설치될 수 있으며, 이때 수평정렬상태에 따라서 전극시트(11, 12) 및 적층체(1) 중 어느 하나의 수평회전에 의하여 정렬되도록 스테이지(100) 및 전극시트이송부(510) 중 적어도 하나는, 수평회전이 가능하도록 설치될 수 있다.In addition, between the stacking position and the electrode
특히 상기 전극시트이송부(510)가 전극시트(11, 12)를 흡착고정한 상태에서 회전가능하게 설치될 수 있다.In particular, the electrode
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.The above is merely a description of some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, so, as is well known, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, and the present invention described above. It will be said that all of the technical ideas and the technical ideas that accompany the fundamentals are included in the scope of the present invention.
1 : 적층체
11 : 제1전극시트
12 : 제2전극시트
20 : 분리막
100 : 스테이지
200 : 가압부
300 : 전극시트공급부
400 : 분리막공급부1: laminate
11: 1st electrode sheet 12: 2nd electrode sheet
20: separator
100: stage 200: pressing part
300: electrode sheet supply unit 400: separator supply unit
Claims (5)
분리막(20)이 개재되면서 제1전극시트(11) 및 제2전극시트(12)가 순차적으로 적층되는 적층체(1)를 지지하는 하나 이상의 스테이지(100)와;
상기 스테이지(100)의 일측에 배치되어 복수의 제1전극시트(11)들 및 복수의 제2전극시트(12)들이 적층된 전극시트공급부(300)와;
상기 스테이지(100)를 기준으로 상기 전극시트공급부(300)에 대향되어 설치되어 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 낱장으로 공급하는 분리막공급부(400)와;
상기 전극시트공급부(300)로부터 제1전극시트(11)들 및 제2전극시트(12)를 상기 스테이지(100)로 이송하는 전극시트이송부(510)와;
상기 분리막공급부(400)로부터 분리막(20)을 상기 스테이지(100)로 이송하는 분리막이송부(520)를 포함하며,
상기 분리막공급부(400)는, 분리막롤(21)로부터 미리 설정된 크기로 절단하여 분리막(20)을 낱장으로 공급하는 것을 특징으로 하는 전극적층장치.A secondary battery stacking device in which the first electrode sheet 11 and the second electrode sheet 12 are sequentially stacked while the separator 20 is interposed,
One or more stages 100 for supporting the stacked body 1 in which the first electrode sheet 11 and the second electrode sheet 12 are sequentially stacked while the separator 20 is interposed;
An electrode sheet supply unit 300 disposed on one side of the stage 100 and having a plurality of first electrode sheets 11 and a plurality of second electrode sheets 12 stacked;
A separator supply unit 400 which is installed opposite to the electrode sheet supply unit 300 based on the stage 100 and supplies a separator 20 of a preset size in a single sheet;
An electrode sheet transfer unit 510 for transferring the first electrode sheets 11 and the second electrode sheets 12 from the electrode sheet supply unit 300 to the stage 100;
And a separation membrane transfer unit 520 for transferring the separation membrane 20 from the separation membrane supply unit 400 to the stage 100.
The separator supply unit 400 is cut to a predetermined size from the separator roll 21, the electrode stacking device characterized in that to supply the separator 20 as a single sheet.
상기 분리막공급부(400)는,
분리막이 연속시트(22)로 감겨진 분리막롤(21)이 회전가능하게 설치된 분리막시트공급부(410)와;
상기 분리막시트공급부(410)로부터 연속시트(22)를 공급받아 저면에서 고정하는 시트고정안착부(430)와;
연속시트(22)를 고정한 상태에서 상기 시트고정안착부(430)에 고정된 연속시트(22)를 연속시트(22)의 길이방향으로 미리 설정된 폭으로 절단하여 미리 설정된 크기의 분리막(20)을 형성하는 시트절단부(420)를 포함하며,
상기 분리막이송부(520)는, 상기 시트절단부(420)의 절단된 분리막(20)을 상기 스테이지(100)로 이송하는 것을 특징으로 하는 이차전지 적층장치.The method according to claim 1,
The separator supply unit 400,
A separator sheet supply unit 410 in which the separator roll 21 in which the separator is wound with the continuous sheet 22 is rotatably installed;
A sheet fixing seating portion 430 receiving the continuous sheet 22 from the separator sheet supplying portion 410 and fixing it on the bottom surface;
In a state where the continuous sheet 22 is fixed, the continuous sheet 22 fixed to the seat fixing seat 430 is cut to a predetermined width in the longitudinal direction of the continuous sheet 22 to obtain a separator 20 of a preset size. It includes a sheet cutting portion 420 to form,
The separator transfer unit 520, a secondary battery stacking device, characterized in that for transferring the cut separator 20 of the sheet cutting unit 420 to the stage (100).
상기 분리막시트공급부(410)는,
분리막롤(21)로부터 상기 시트고정안착부(430) 사이에서 연속시트(22)의 이동경로에 설치되어 연속시트(22)의 이동을 안내하도록 분리막롤(21)의 회전축방향과 평행을 이루어 배치되는 하나 이상의 안내로드(412, 413)를 포함하는 것을 이차전지 적층장치.The method according to claim 2,
The separator sheet supply unit 410,
It is installed on the movement path of the continuous sheet 22 between the separator fixing seat 430 from the separator roll 21 to be arranged parallel to the rotation axis direction of the separator roll 21 to guide the movement of the continuous sheet 22 Secondary battery stacking device comprising at least one guide rod (412, 413).
상기 분리막이송부(520)는, 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정하는 것을 특징으로 하는 이차전지 적층장치.The method according to claim 2,
The separator transfer unit 520, a secondary battery stacking device, characterized in that by adsorbing and fixing using a vacuum pressure by surface contact on the upper surface of the continuous sheet (22).
상기 시트절단부(420)는, 연속시트(22)의 상면에 면접촉에 의하여 진공압을 이용하여 흡착하여 고정하는 진공흡착부(421)와;
상기 진공흡착부(421)에 결합되어 상기 진공흡착부(421)에 흡착된 연속시트(22)를 절단하는 분리막절단부(422)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to any one of claims 2 to 4,
The sheet cutting part 420 includes a vacuum adsorption part 421 for adsorbing and fixing the top surface of the continuous sheet 22 by using a vacuum pressure by surface contact;
Secondary battery characterized in that it comprises a separation membrane cutting portion 422 coupled to the vacuum adsorption unit 421 to cut the continuous sheet 22 adsorbed to the vacuum adsorption unit 421.
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KR1020180110257A KR20200031348A (en) | 2018-09-14 | 2018-09-14 | Stacker for secondary battery |
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