KR20200058956A - The Apparatus And The Method For Manufacturing Unit Cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단위 셀 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단위 셀의 라미네이션 공정이 수행되기 전에, 전극의 불량 여부를 미리 검출하여, 빠르고 경제적으로 불량 전극을 제거하거나 보정할 수 있고, 제조하는 단위 셀의 형 교환을 용이하게 할 수 있는 단위 셀 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a unit cell, and more specifically, to detect a defect of an electrode in advance, prior to a lamination process of the unit cell, to remove or correct a defective electrode quickly and economically, and to manufacture It relates to a unit cell manufacturing apparatus and method that can facilitate the type exchange of the unit cell.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.In general, types of secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries. These secondary batteries are not only small-sized products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, cell phones, PDAs, portable game devices, power tools, and e-bikes, but also large-sized products that require high output such as electric vehicles or hybrid vehicles and surplus power generation. It is also applied to power storage devices that store power or renewable energy and power storage devices for backup.
양극(Cathode), 분리막(Separator) 및 음극(Anode)이 적층되어 형성된 단위 셀(Unit Cell)들이 모여 하나의 전극 조립체가 형성된다. 그리고 이러한 전극 조립체가 특정 케이스에 수용됨으로써 리튬 이차 전지가 제조된다.Unit cells formed by stacking an anode, a separator, and an anode are assembled to form one electrode assembly. In addition, the lithium secondary battery is manufactured by receiving the electrode assembly in a specific case.
이러한 단위 셀은 풀셀(Full-Cell)과 바이셀(Bi-Cell)이 있다. 풀셀은 셀의 최외부 양측에 양극과 음극이 각각 위치하는 셀이다. 이러한 풀셀의 가장 기본적인 구조로서, 양극/분리막/음극 또는 양극/분리막/음극/분리막/양극/분리막/음극 등이 있다.These unit cells include a full cell (Full-Cell) and a bi-cell (Bi-Cell). A full cell is a cell in which positive and negative electrodes are located on both outermost sides of the cell. The most basic structure of such a full cell is an anode / separator / cathode or an anode / separator / cathode / separator / anode / separator / cathode.
바이셀은 셀의 최외부 양측에 동일한 극성의 전극이 위치하는 셀이다. 이러한 바이셀의 가장 기본적인 구조로서, 양극/분리막/음극/분리막/양극 구조의 A형 바이셀 또는 음극/분리막/양극/분리막/음극 구조의 C형 바이셀 등이 있다. 즉, 최외부 양측에 양극이 위치하는 셀을 A형 바이셀이라 하고, 양측에 음극이 위치하는 셀을 C형 바이셀이라 한다.A bicell is a cell in which electrodes of the same polarity are located on both outermost sides of the cell. As the most basic structure of such a bi-cell, there is an anode / separator / cathode / separator / anode-type bicell or a cathode / separator / anode / separator / cathode-shaped C-type bicell. That is, a cell in which an anode is located at both outermost sides is called an A-type bicell, and a cell in which a cathode is located at both sides is called a C-type bicell.
도 1은 종래의 단위 셀 제조 장치(1000)의 개략도이고, 도 2는 종래의 단위 셀 제조 장치(1000)를 이용하여 제조된 단위 셀(1006)의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional unit
도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 양극 릴(1001)과 음극 릴(1002)로부터 각각 양극 필름과 음극 필름이 권출되면, 상기 양극 필름과 음극 필름 사이에 분리막 릴(1003)으로부터 권출된 분리막 필름을 개재한 후, 라미네이션 장치(1004)로 라미네이션 공정을 수행하였다. 그리고 커터(1005)로 절단을 하여 단위 셀(1006)들을 제조한 후, 각각의 단위 셀(1006)들에 대하여 비전 센서(1007)로 비전 검사를 통해 불량 여부를 검사하였다.As shown in FIG. 1, in the related art, when the positive electrode film and the negative electrode film are respectively unwound from the
그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 단위 셀 중에서 하나의 전극(1011)에 불량이 발생하는 경우, 비전 검사를 통해서도 불량 여부를 검출할 수 없다. 따라서, 단위 셀(1006)에 전압을 인가하여 불량 여부를 검출하는 하이팟 테스트를 별도로 수행해야 한다. 그리고, 이러한 하이팟 테스트를 통해 전극(1011)의 불량을 발견하더라도, 이미 단위 셀(1006)의 제조를 완료한 후에 전극(1011)의 불량을 발견한 것이므로, 단위 셀(1006) 자체를 폐기 처분해야 한다. 따라서, 양품의 전극(1012, 1021) 및 분리막(1031)까지 폐기 처분하므로, 경제적 손실이 발생한다는 문제가 있었다.However, as illustrated in FIG. 2, when a defect occurs in one
나아가, 하나의 단위 셀 제조 장치(1000)에서 한 종류의 단위 셀을 제조한 후 다른 종류의 단위 셀을 제조하는 경우, 예를 들어 A형 바이셀을 제조한 후 C형 바이셀을 제조하는 경우가 있다. 그런데, 종래에는 이를 위해, 설치된 전극 릴(1001, 1002)들을 모두 교체해야 하였다. 이러한 과정에서, 양극 릴(1001)과 음극 릴(1002)에 각각 권취된 양극 필름과 음극 필름의 폭이 다르므로, 비전 센서(1007)의 전극 정렬값도 다시 조정해야 하였다. 따라서, 하나의 전극 릴(1001, 1002)을 교체하는데 대략 1 시간 내지 2 시간, 세 개의 전극 릴(1001, 1002)을 교체하는데 대략 6 시간이 소요되는 등 시간이 과도하게 많이 소요되는 문제가 있었다.Furthermore, when one type of unit cell is manufactured in one unit
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 단위 셀의 라미네이션 공정이 수행되기 전에, 전극의 불량 여부를 미리 검출하여, 빠르고 경제적으로 불량 전극을 제거하거나 보정할 수 있고, 제조하는 단위 셀의 형 교환을 용이하게 할 수 있는 단위 셀 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is, before the lamination process of the unit cell is performed, it is possible to detect the defect of the electrode in advance, to remove or correct the defective electrode quickly and economically, and to easily exchange the type of the unit cell to be manufactured. It is to provide a unit cell manufacturing apparatus and method that can be made.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단위 셀 제조 방법은 제1 양극 릴로부터 제1 양극 필름이 권출되고, 제1 음극 릴로부터 제1 음극 필름이 권출되는 단계; 제1 양극 커터가 상기 제1 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 양극을 제조하고, 제1 음극 커터가 상기 제1 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 음극을 제조하는 단계; 제1 양극 비전 센서가 상기 제1 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하고, 제1 음극 비전 센서가 상기 제1 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단계; 상기 제1 양극, 상기 제1 음극 및 분리막을 적층하여 단위 셀을 제조하는 단계; 및 단위 셀 비전 센서가 상기 단위 셀을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단계를 포함한다.Method for manufacturing a unit cell according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a first positive electrode film is unwound from the first positive electrode reel, the first negative electrode film is unwound from the first negative electrode reel; A first positive electrode cutter regularly cutting the first positive electrode film to produce a first positive electrode, and a first negative electrode cutter regularly cutting the first negative electrode film to produce a first negative electrode; A first anode vision sensor photographing the first anode to check for defects, and a first cathode vision sensor photographing the first cathode to inspect for defects; Manufacturing a unit cell by stacking the first anode, the first cathode, and a separator; And a step of checking whether the unit cell vision sensor is defective by photographing the unit cell.
또한, 상기 단위 셀을 제조하는 단계에 있어서, 상기 단위 셀은, 상기 제1 양극, 상기 분리막, 상기 제1 음극, 상기 분리막, 상기 제1 양극의 제1 순서; 또는 상기 제1 음극, 상기 분리막, 상기 제1 양극, 상기 분리막, 상기 제1 음극의 제2 순서로 제조되며, 상기 제1 순서 및 상기 제2 순서는, 서로 변경될 수 있다.In addition, in the step of manufacturing the unit cell, the unit cell, the first order of the first anode, the separator, the first cathode, the separator, the first anode; Alternatively, the first cathode, the separator, the first anode, the separator, and the second order of the first cathode may be manufactured, and the first order and the second order may be changed with each other.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 상기 제1 양극 릴에서 상기 제1 양극 필름을 모두 소모하면, 제2 양극 릴로부터 제2 양극 필름이 권출되고, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제2 양극 필름은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름일 수 있다.In addition, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, when both of the first positive electrode films are consumed in the first positive electrode reel, the second positive electrode film is unwound from the second positive electrode reel. The first positive electrode film and the second positive electrode film may be double-sided positive electrode films coated on both sides with a positive electrode active material.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 상기 제1 음극 릴에서 상기 제1 음극 필름을 모두 소모하면, 제2 음극 릴로부터 제2 음극 필름이 권출되고, 상기 제1 음극 필름 및 상기 제2 음극 필름은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름일 수 있다.Further, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, when the first negative electrode film is consumed in the first negative electrode reel, the second negative electrode film is unwound from the second negative electrode reel, and The first negative electrode film and the second negative electrode film may be double-sided negative electrode films coated on both sides with a negative electrode active material.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 제3 양극 릴로부터 제3 양극 필름이 함께 권출될 수 있다.In addition, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, the third positive electrode film may be unwound together from the third positive electrode reel.
또한, 상기 제1 양극 및 상기 제1 음극을 제조하는 단계에 있어서, 제2 양극 커터가 상기 제3 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 양극을 제조할 수 있다.In addition, in the step of manufacturing the first positive electrode and the first negative electrode, a second positive electrode cutter may regularly cut the third positive electrode film to produce a second positive electrode.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 상기 제3 양극 릴에서 상기 제3 양극 필름을 모두 소모하면, 제4 양극 릴로부터 제4 양극 필름이 권출되고, 상기 제3 양극 필름 및 상기 제4 양극 필름은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름일 수 있다.Further, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, when the third positive electrode film consumes all the third positive electrode film, the fourth positive electrode film is unwound from the fourth positive electrode reel, and The third positive electrode film and the fourth positive electrode film may be double-sided positive electrode films coated on both sides with a positive electrode active material.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 상기 제3 양극 릴에서 상기 제3 양극 필름을 모두 소모하면, 제4 양극 릴로부터 제4 양극 필름이 권출되고, 상기 제3 양극 필름 및 상기 제4 양극 필름은, 일면이 양극 활물질로 코팅되고, 타면이 양극 활물질로 코팅되지 않은 단면 양극 필름일 수 있다.Further, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, when the third positive electrode film consumes all the third positive electrode film, the fourth positive electrode film is unwound from the fourth positive electrode reel, and The third positive electrode film and the fourth positive electrode film may be a single-sided positive electrode film on which one surface is coated with a positive electrode active material and the other surface is not coated with a positive electrode active material.
또한, 상기 제1 양극 및 상기 제1 음극의 불량 여부를 검사하는 단계에 있어서, 제2 양극 비전 센서가 상기 제2 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사할 수 있다.In addition, in the step of inspecting whether the first anode and the first cathode are defective, a second anode vision sensor may photograph the second anode to inspect whether the defect is defective.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 제3 음극 릴로부터 제3 음극 필름이 함께 권출될 수 있다.In addition, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, the third negative electrode film may be unwound together from the third negative electrode reel.
또한, 상기 제1 양극 및 상기 제1 음극을 제조하는 단계에 있어서, 제2 음극 커터가 상기 제3 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 음극을 제조할 수 있다.In addition, in the step of manufacturing the first positive electrode and the first negative electrode, a second negative electrode cutter may regularly cut the third negative electrode film to produce a second negative electrode.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 상기 제3 음극 릴에서 상기 제3 음극 필름을 모두 소모하면, 제4 음극 릴로부터 제4 음극 필름이 권출되고, 상기 제3 음극 필름 및 상기 제4 음극 필름은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름일 수 있다.In addition, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, when all the third negative electrode film is consumed in the third negative electrode reel, the fourth negative electrode film is unwound from the fourth negative electrode reel, and The third negative electrode film and the fourth negative electrode film may be double-sided negative electrode films coated on both sides with a negative electrode active material.
또한, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서, 상기 제3 음극 릴에서 상기 제3 음극 필름을 모두 소모하면, 제4 음극 릴로부터 제4 음극 필름이 권출되고, 상기 제3 음극 필름 및 상기 제4 음극 필름은, 일면이 음극 활물질로 코팅되고, 타면이 음극 활물질로 코팅되지 않은 단면 음극 필름일 수 있다.In addition, in the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film, when all the third negative electrode film is consumed in the third negative electrode reel, the fourth negative electrode film is unwound from the fourth negative electrode reel, and The third negative electrode film and the fourth negative electrode film may be a single-sided negative electrode film coated on one surface with a negative electrode active material and the other surface not coated with a negative electrode active material.
또한, 상기 제1 양극 및 상기 제1 음극의 불량 여부를 검사하는 단계에 있어서, 제2 음극 비전 센서가 상기 제2 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사할 수 있다.In addition, in the step of inspecting whether the first anode and the first cathode are defective, a second cathode vision sensor may photograph the second cathode and inspect whether the defect is defective.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치는 양극 필름이 권취된 복수의 양극 릴; 음극 필름이 권취된 복수의 음극 릴; 상기 양극 릴로부터 권출된 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 양극을 제조하는 양극 커터; 상기 음극 릴로부터 권출된 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 음극을 제조하는 음극 커터; 상기 제조된 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 양극 비전 센서; 상기 제조된 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 음극 비전 센서; 및 상기 양극, 상기 음극 및 분리막이 적층되어 제조된 단위 셀을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단위 셀 비전 센서를 포함한다.A unit cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes a plurality of positive electrode reels wound on the positive electrode film; A plurality of negative electrode reels on which the negative electrode film is wound; An anode cutter that regularly cuts the anode film unwound from the anode reel to produce an anode; A negative electrode cutter for manufacturing a negative electrode by regularly cutting the negative electrode film wound out from the negative electrode reel; An anode vision sensor that photographs the manufactured anode and checks for defects; A cathode vision sensor that photographs the manufactured cathode to inspect for defects; And a unit cell vision sensor configured to stack the positive electrode, the negative electrode, and the separator to check whether the unit cell is defective.
또한, 상기 복수의 양극 릴은, 제1 양극 필름이 권취된 제1 양극 릴; 및 제2 양극 필름이 권취된 제2 양극 릴을 포함하고, 상기 제1 양극 필름 및 상기 제2 양극 필름은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름일 수 있다.In addition, the plurality of positive electrode reels include: a first positive electrode reel on which a first positive electrode film is wound; And a second positive electrode reel on which the second positive electrode film is wound, and the first positive electrode film and the second positive electrode film may be double-sided positive electrode films coated on both sides with a positive electrode active material.
또한, 상기 복수의 양극 릴은, 제3 양극 필름이 권취된 제3 양극 릴; 및 제4 양극 필름이 권취된 제4 양극 릴을 더 포함할 수 있다.In addition, the plurality of positive electrode reels may include a third positive electrode reel on which a third positive electrode film is wound; And a fourth positive electrode reel on which the fourth positive electrode film is wound.
또한, 상기 양극 커터는, 상기 제1 또는 제2 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 양극을 제조하는 제1 양극 커터; 및 상기 제3 또는 제4 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 양극을 제조하는 제2 양극 커터를 포함할 수 있다.In addition, the positive electrode cutter may include: a first positive electrode cutter that regularly cuts the first or second positive electrode film to produce a first positive electrode; And a second anode cutter that regularly cuts the third or fourth anode film to produce a second anode.
또한, 상기 양극 비전 센서는, 상기 제1 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1 양극 비전 센서; 및 상기 제2 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2 양극 비전 센서를 포함할 수 있다.In addition, the anode vision sensor, a first anode vision sensor for checking whether the defect by photographing the first anode; And a second anode vision sensor that photographs the second anode and checks for defects.
또한, 상기 복수의 음극 릴은, 제1 음극 필름이 권취된 제1 음극 릴; 및 제2 음극 필름이 권취된 제2 음극 릴을 포함하고, 상기 제1 음극 필름 및 상기 제2 음극 필름은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름일 수 있다.In addition, the plurality of negative electrode reels may include a first negative electrode reel on which a first negative electrode film is wound; And a second negative electrode reel on which the second negative electrode film is wound, and the first negative electrode film and the second negative electrode film may be double-sided negative electrode films coated on both sides with a negative electrode active material.
또한, 상기 복수의 음극 릴은, 제3 음극 필름이 권취된 제3 음극 릴; 및 제4 음극 필름이 권취된 제4 음극 릴을 더 포함할 수 있다.In addition, the plurality of negative electrode reels may include a third negative electrode reel on which a third negative electrode film is wound; And a fourth negative electrode reel on which the fourth negative electrode film is wound.
또한, 상기 음극 커터는, 상기 제1 또는 제2 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 음극을 제조하는 제1 음극 커터; 및 상기 제3 또는 제4 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 음극을 제조하는 제2 음극 커터를 포함할 수 있다.In addition, the negative electrode cutter may include: a first negative electrode cutter that regularly cuts the first or second negative electrode film to produce a first negative electrode; And a second negative electrode cutter that regularly cuts the third or fourth negative electrode film to produce a second negative electrode.
또한, 상기 음극 비전 센서는, 상기 제1 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1 음극 비전 센서; 및 상기 제2 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2 음극 비전 센서를 포함할 수 있다.In addition, the cathode vision sensor, the first cathode vision sensor to check whether the defect by photographing the first cathode; And a second cathode vision sensor that photographs the second cathode to inspect for defects.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific matters of the present invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to embodiments of the present invention has at least the following effects.
전극 필름들을 먼저 절단한 후, 각각의 전극들에 대하여 비전 검사를 수행함으로써, 전극의 불량 여부를 미리 검출하여, 빠르고 경제적으로 불량 전극을 제거하거나 보정할 수 있다.After cutting the electrode films first, by performing a vision inspection on each electrode, it is possible to detect the defect of the electrode in advance and remove or correct the defective electrode quickly and economically.
또한, 제조하는 단위 셀의 형 교환을 빠르고 용이하게 할 수 있다.In addition, it is possible to quickly and easily exchange the mold of the unit cell to be manufactured.
또한, 전극 릴에서 전극 필름을 모두 소모하여 공정이 중단되더라도, 공정 중단에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.In addition, even if the process is stopped by consuming all the electrode films in the electrode reel, it is possible to save time required to stop the process.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
도 1은 종래의 단위 셀 제조 장치의 개략도이다.
도 2는 종래의 단위 셀 제조 장치를 이용하여 제조된 단위 셀의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가 단위 셀을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 방법에 따라 전극 및 분리막이 적층되는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가, 제1 양극 릴에서 제1 양극 필름을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가, 제1 음극 릴에서 제1 음극 필름을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가 단위 셀을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가, 양극 릴 및 음극 릴에서 양극 필름 및 음극 필름을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가 단위 셀을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가, 양극 릴 및 음극 릴에서 양극 필름 및 음극 필름을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가 단위 셀을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치가, 양극 릴 및 음극 릴에서 양극 필름 및 음극 필름을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view of a conventional unit cell manufacturing apparatus.
2 is a schematic view of a unit cell manufactured using a conventional unit cell manufacturing apparatus.
3 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention manufactures a unit cell.
4 is a schematic view showing a state in which an electrode and a separator are stacked according to a method of manufacturing a unit cell according to a first embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention consumes all of the first positive electrode film in the first positive electrode reel.
6 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention consumes all of the first negative electrode film in the first negative electrode reel.
7 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention manufactures a unit cell.
8 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention consumes both the positive electrode film and the negative electrode film in the positive electrode reel and the negative electrode reel.
9 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention manufactures a unit cell.
10 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention consumes both the positive electrode film and the negative electrode film in the positive electrode reel and the negative electrode reel.
11 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention manufactures a unit cell.
12 is a schematic view showing a state in which the unit cell manufacturing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention consumes both the positive electrode film and the negative electrode film in the positive electrode reel and the negative electrode reel.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, “comprises” and / or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components other than the components mentioned.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)가 단위 셀(3)을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.3 is a schematic view showing a state in which the unit
본 발명의 실시예들에 따르면, 전극 필름(11, 21)들을 먼저 절단한 후, 각각의 전극(12, 22)들에 대하여 비전 검사를 수행함으로써, 전극(12, 22)의 불량 여부를 미리 검출하여, 빠르고 경제적으로 불량 전극(12, 22)만을 제거하거나 보정할 수 있다. 또한, 제조하는 단위 셀(3)의 형 교환을 빠르고 용이하게 할 수 있다. 또한, 전극 릴(10, 20)에서 전극 필름(11, 21)을 모두 소모하여 공정이 중단되더라도, 공정 중단에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)는 양극 필름(11)이 권취된 복수의 양극 릴(10); 음극 필름(21)이 권취된 복수의 음극 릴(20); 상기 양극 릴(10)로부터 권출된 양극 필름(11)을 규칙적으로 절단하여 양극(12)을 제조하는 양극 커터(13); 상기 음극 릴(20)로부터 권출된 음극 필름(21)을 규칙적으로 절단하여 음극(22)을 제조하는 음극 커터(23); 상기 제조된 양극(12)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 양극 비전 센서(14); 상기 제조된 음극(22)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 음극 비전 센서(24); 및 상기 양극(12), 상기 음극(22) 및 분리막(42, 도 4에 도시됨)이 적층되어 제조된 단위 셀(3)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단위 셀 비전 센서(30)를 포함한다. 그리고, 상기 복수의 양극 릴(10)은, 제1 양극 필름(111)이 권취된 제1 양극 릴(101); 및 제2 양극 필름(112)이 권취된 제2 양극 릴(102)을 포함하고, 상기 제1 양극 필름(111) 및 상기 제2 양극 필름(112)은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름일 수 있다. 그리고, 상기 복수의 음극 릴(20)은, 제1 음극 필름(211)이 권취된 제1 음극 릴(201); 및 제2 음극 필름(212)이 권취된 제2 음극 릴(202)을 포함하고, 상기 제1 음극 필름(211) 및 상기 제2 음극 필름(212)은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름일 수 있다.To this end, the unit
이러한 본 발명의 실시예에 따른 단위 셀(3) 제조 방법은, 제1 양극 릴(101)로부터 제1 양극 필름(111)이 권출되고, 제1 음극 릴(201)로부터 제1 음극 필름(211)이 권출되는 단계; 제1 양극 커터(131, 도 7에 도시됨)가 상기 제1 양극 필름(111)을 규칙적으로 절단하여 제1 양극(121, 도 7에 도시됨)을 제조하고, 제1 음극 커터(231, 도 9에 도시됨)가 상기 제1 음극 필름(211)을 규칙적으로 절단하여 제1 음극(221, 도 9에 도시됨)을 제조하는 단계; 제1 양극 비전 센서(141, 도 7에 도시됨)가 상기 제1 양극(121)을 촬영하여 불량 여부를 검사하고, 제1 음극 비전 센서(241, 도 9에 도시됨)가 상기 제1 음극(221)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단계; 상기 제1 양극(121), 상기 제1 음극(221) 및 분리막(42)을 적층하여 단위 셀(3)을 제조하는 단계; 및 단위 셀 비전 센서(30)가 상기 단위 셀(3)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단계를 포함한다.In the manufacturing method of the
이하, 본 발명의 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1) 및 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a unit
본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)는 복수의 양극 릴(10) 및 복수의 음극 릴(20)을 포함한다. 양극 릴(10)은 양극 필름(11)이 권취된 릴이며, 양극 릴(10)로부터 양극 필름(11)이 권출된다. 그리고, 음극 릴(20)은 음극 필름(21)이 권취된 릴이며, 음극 릴(20)로부터 음극 필름(21)이 권출된다.The unit
본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)는 양극 필름(11)을 규칙적으로 절단하여 양극(12)을 제조하는 양극 커터(13), 음극 필름(21)을 규칙적으로 절단하여 음극(22)을 제조하는 음극 커터(23)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 양극 릴(101)로부터 제1 양극 필름(111)이 권출되고, 제1 음극 릴(201)로부터 제1 음극 필름(211)이 권출된다. 그리고, 제1 양극 필름(111)과 제1 음극 필름(211)은 각각 별도의 라인을 따라 이동하며, 제1 양극 필름(111)은 양극 커터(13)에 의해 절단되고, 제1 음극 필름(211)은 음극 커터(23)에 의해 절단된다.The unit
제1 양극 필름(111)이 절단되면서 양극(12)이 제조되고, 제1 음극 필름(211)이 절단되면서 음극(22)이 제조된다. 이 때, 상기 양극 커터(13) 및 상기 음극 커터(23)는 일정한 주기에 따라 규칙적으로 상하 운동을 하며, 제1 양극 필름(111) 및 제1 음극 필름(211)을 각각 절단한다. 그럼으로써, 양극(12) 및 음극(22)이 모두 일정한 폭을 가지며, 연속적으로 제조될 수 있다. 이와 같이 양극(12) 및 음극(22)이 제조되면, 각각 별도의 라인을 따라 이동한다.As the first
본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)는 이동하는 양극(12)의 상방에 배치되어 양극(12)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 양극 비전 센서(14), 이동하는 음극(22)의 상방에 배치되어 음극(22)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 음극 비전 센서(24)를 포함한다. 양극 비전 센서(14)는 양극(12)을 촬영하여 이미지를 획득하고, 양극(12)의 이미지를 분석하여 불량 여부를 검사한다. 그리고, 음극 비전 센서(24)는 음극(22)을 촬영하여 이미지를 획득하고, 음극(22)의 이미지를 분석하여 불량 여부를 검사한다. 여기서 불량이란, 양극(12) 및 음극(22)의 품질 불량뿐만 아니라, 정렬 불량, 크기 불량 등 다양한 불량을 포함할 수 있다. 품질 불량이란, 양극(12) 및 음극(22)에 각각 양극 활물질 및 음극 활물질의 미량 또는 과량 도포, 스크래치 발생 등 양품이 될 수 없는 품질을 가지는 것을 말한다. 다만, 이러한 품질 불량은 양극 및 음극 비전 센서(14, 24)가 이미지를 통해 판단할 수 있어야 하므로, 외관으로 드러난 불량이어야 한다. 그리고, 정렬 불량이란, 양극(12) 및 음극(22)이 평행이동 또는 회전이동으로 정위치에서 이탈한 것을 말한다.The unit
만약 양극 및 음극 비전 센서(14, 24)를 통해 품질 불량이 검출된다면, 상기 품질 불량이 발생한 양극(12) 또는 음극(22)은 곧바로 제거된다. 그리고 만약 양극 및 음극 비전 센서(14, 24)를 통해 정렬 불량이 검출된다면, 별도의 가이드가 양극(12) 또는 음극(22)을 정위치로 위치를 보정한다. 즉, 전극들을 먼저 절단한 후, 각각의 전극들에 대하여 비전 검사를 수행함으로써, 단위 셀(3) 자체를 제거할 필요 없이, 전극의 불량 여부를 미리 검출하여, 빠르고 경제적으로 불량 전극을 제거하거나 위치를 보정할 수 있다.If quality defects are detected through the anode and
상기의 과정을 통과하여 제거되지 않은 양극(12) 및 음극(22)은 품질 불량이 발생하지 않은 양품이며, 정위치에 위치한 양극(12) 및 음극(22)이다. 이러한 양극(12) 및 음극(22)을 이동시켜, 분리막(42)과 함께 적층하여 단위 셀(3)을 제조한다. 양극(12) 및 음극(22)을 이동시키기 위해, 도면에 도시되지 않았으나 별도의 그립퍼 또는 흡착 헤드가 마련될 수 있다. 만약 A형 바이셀(31, 도 5에 도시됨)을 제조하기 위해서는, 양극(12), 분리막(42), 음극(22), 분리막(42), 양극(12)의 제1 순서로 적층하여 A형 바이셀(31)을 제조할 수 있다.The
한편, A형 바이셀(31)을 원하는 수량만큼 모두 제조하였다면, 형 교환을 하여 C형 바이셀(32, 도 6에 도시됨)을 제조할 수 있다. 종래에는 설치된 전극 릴들을 모두 교체해야 하였다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 양극 필름(11) 및 음극 필름(21)을 미리 절단하여 양극(12) 및 음극(22)을 제조한 후, 이들을 적층하여 단위 셀(3)을 제조한다. 따라서, 상기 적층하는 순서만을 상기 제1 순서에서, 음극(22), 분리막(42), 양극(12), 분리막(42), 음극(22)의 제2 순서로 변경하여 C형 바이셀(32)을 제조할 수 있다.Meanwhile, if all of the A-type bi-cells 31 are manufactured in a desired quantity, a C-type bi-cell 32 (shown in FIG. 6) may be manufactured by exchanging molds. Conventionally, all installed electrode reels had to be replaced. However, according to the first embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀(3) 제조 방법에 따라 전극 및 분리막(42)이 적층되는 모습을 나타낸 개략도이다.4 is a schematic view showing a state in which an electrode and a
만약, A형 바이셀(31)을 제조한다면, 별도의 그립퍼 또는 흡착 헤드가 먼저 양극(12)을 이동시켜 테이블(51)에 안착시킨다. 상기 양극(12)이 테이블(51)에 안착되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 일측에 마련된 분리막 릴(40)에서 분리막 필름(41)이 권출된다. 이러한 분리막 필름(41)은 상기 양극(12)을 향해 이동한 후, 분리막 커터(43)에 의해 절단된다. 그럼으로써 분리막(42)이 제조되어, 상기 양극(12)의 상면에 안착된다. 그리고 음극(22)이 이동하여 상기 분리막(42)의 상면에 안착된다. 그리고 분리막 릴(40)에서 분리막 필름(41)이 권출되어 절단되고, 분리막(42)이 상기 음극(22)의 상면에 안착된다. 그리고 다른 양극(12)이 이동하여 분리막(42)의 상면에 안착된다. 그럼으로써 양극(12), 분리막(42), 음극(22), 분리막(42), 양극(12)이 정위치에 정렬되어 제1 순서로 적층된 A형 바이셀(31)이 제조된다. 추후에, 이러한 A형 바이셀(31)에 라미네이션 공정을 수행함으로써, 각각의 전극(12, 22)들과 분리막(42)들이 서로 접착될 수 있다.If the
만약, C형 바이셀(32)을 제조한다면, 양극(12)과 음극(22)의 안착하는 순서만을 제1 순서에서 제2 순서로 변경하고, 나머지는 상기와 동일한 방법으로 제조할 수 있다. 그럼으로써 음극(22), 분리막(42), 양극(12), 분리막(42), 음극(22)이 정위치에 정렬되어 제2 순서로 적층된 C형 바이셀(32)이 제조된다. 추후에, 이러한 C형 바이셀(32)에 라미네이션 공정을 수행함으로써, 각각의 전극(12, 22)들과 분리막(42)들이 서로 접착될 수 있다.If the C-
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)는 단위 셀(3)의 상방에 배치되어 단위 셀(3)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단위 셀 비전 센서(30)를 포함한다. 단위 셀(3)을 제조할 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 단위 셀 비전 센서(30)가 상기 단위 셀(3)을 촬영하여 각 단계마다 불량 여부를 검사한다. 따라서, 상기의 과정에서 안착되는 양극(12), 음극(22) 또는 분리막(42)이 정위치에서 이탈하면, 이탈한 양극(12), 음극(22) 또는 분리막(42)을 정위치로 정렬시킨 후에, 각각의 상면에 다른 구성을 안착시킨다.On the other hand, the unit
이와 같이, 전극 필름(11, 21)을 미리 커팅한 후 구성들을 적층하므로, 전극 릴(10, 20) 자체를 교체할 필요 없이, 라인의 말단에서 양극(12), 음극(22) 및 분리막(42)의 적층 순서만을 제1 순서와 제2 순서로 서로 변경함으로써, 제조되는 단위 셀(3)의 형 교환을 빠르고 용이하게 할 수 있다.Thus, since the
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)가, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111)을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.5 is a schematic view showing a state in which the unit
A형 바이셀(31)을 제조하기 위해서는 양극(12)이 2개, 음극(22)이 1개 필요하다. 따라서, 제1 양극 릴(101)과 제1 음극 릴(201)에서 제1 양극 필름(111) 및 제1 음극 필름(211)의 소모되는 속도가 서로 상이하므로, 초기 제1 양극 릴(101)과 제1 음극 릴(201)의 두께가 유사하다면, 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)은 절반 정도만 소모될 때 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111)이 완전히 소모된다. 그러나, 상기 기술한 바와 같이, 양극 릴(10)을 교체한다면 시간이 과도하게 소요되므로, 단위 셀(3) 제조 공정을 중단하는 동안의 생산량이 저하되는 문제가 있다.In order to manufacture the
본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 양극 릴(10)을 포함한다. 그리고, 상기 복수의 양극 릴(10)은, 제1 양극 필름(111)이 권취된 제1 양극 릴(101); 및 제2 양극 필름(112)이 권취된 제2 양극 릴(102)을 포함한다. 그리고, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111)을 모두 소모하면, 제2 양극 릴(102)로부터 제2 양극 필름(112)이 권출되고, 제1 양극 필름(111)의 뒤를 이어서 제2 양극 필름(112)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 이 때, 상기 제1 양극 필름(111) 및 상기 제2 양극 필름(112)은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름으로, 서로 동일하다. 또한, 이 때 제2 양극 릴(102)은 제1 양극 릴(101)과 인접하게 위치할 수 있다.The unit
따라서, A형 바이셀(31)을 제조하는 도중에 제1 양극 릴(101)의 제1 양극 필름(111)이 모두 소모되더라도, 동일한 제2 양극 필름(112)이 이어서 투입됨으로써, A형 바이셀(31)의 제조 공정이 중단되는 시간을 절약할 수 있다. 그리고, 제2 양극 필름(112)을 이용하여 새로운 A형 바이셀(31)의 제조 공정이 진행되는 도중에, 상기 모두 소모된 제1 양극 릴(101)을 교체할 수 있다. 따라서, 추후에 제2 양극 릴(102)에서도 제2 양극 필름(112)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제1 양극 릴(101)로부터 제1 양극 필름(111)이 권출된다.Therefore, even if the first
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)가, 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.6 is a schematic diagram showing a state in which the unit
마찬가지로, C형 바이셀(32)을 제조하기 위해서는 양극(12)이 1개, 음극(22)이 2개 필요하므로, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111)은 절반 정도만 소모 될 때 재1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)이 완전히 소모된다. 그러나, 음극 릴(20)을 교체한다면 시간이 과도하게 소요되는 문제가 있다.Likewise, in order to manufacture the C-
본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)는 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 음극 릴(20)을 포함한다. 그리고, 상기 복수의 음극 릴(20)은, 제1 음극 필름(211)이 권취된 제1 음극 릴(201); 및 제2 음극 필름(212)이 권취된 제2 음극 릴(202)을 포함한다. 그리고, 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)을 모두 소모하면, 제2 음극 릴(202)로부터 제2 음극 필름(212)이 권출되고, 제1 음극 필름(211)의 뒤를 이어서 제2 음극 필름(212)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 이 때, 상기 제1 음극 필름(211) 및 상기 제2 음극 필름(212)은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름으로, 서로 동일하다.The unit
따라서, C형 바이셀(32)을 제조하는 도중에 제1 음극 릴(201)의 제1 음극 필름(211)이 모두 소모되더라도, 동일한 제2 음극 필름(212)이 이어서 투입됨으로써, C형 바이셀(32)의 제조 공정이 중단되는 시간을 절약할 수 있다. 그리고, 제2 음극 필름(212)을 이용하여 새로운 C형 바이셀(32)의 제조 공정이 진행되는 도중에, 상기 모두 소모된 제1 음극 릴(201)을 교체할 수 있다. 따라서, 추후에 제2 음극 릴(202)에서도 제2 음극 필름(212)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제1 음극 릴(201)로부터 제1 음극 필름(211)이 권출된다.Therefore, even if the first
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)가 단위 셀(3)을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.7 is a schematic view showing a state in which the unit
본 발명의 제1 실시예에 따르면, A형 바이셀(31)을 제조할 때에는 양극 릴(10)의 양극 필름(11)이 음극 릴(20)의 음극 필름(21)보다 먼저 소모되고, C형 바이셀(32)을 제조할 때에는 음극 릴(20)의 음극 필름(21)이 양극 릴(10)의 양극 필름(11)보다 먼저 소모된다. 따라서, 양극 릴(10)과 음극 릴(20)에서 양극 필름(11) 및 음극 필름(21)의 소모되는 속도가 서로 상이하다.According to the first embodiment of the present invention, when manufacturing the
그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 양극 릴(10)이 제3 양극 필름(113)이 권취된 제3 양극 릴(103); 및 제4 양극 필름(114)이 권취된 제4 양극 릴(104)을 더 포함한다. 만약, 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1)를 이용하여 A형 바이셀(31)을 제조한다면, 제3 양극 필름(113) 및 상기 제4 양극 필름(114)은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름인 것이 바람직하다.However, in the unit
이하, 본 발명의 여러 실시예들에 대한 설명에서, 중복되는 내용은 설명을 생략한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위함이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.Hereinafter, in the description of various embodiments of the present invention, overlapping contents are omitted. However, this is for convenience of explanation and not for limiting the scope of rights.
본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)에서, 양극 커터(13)는 제1 또는 제2 양극 필름(112)을 규칙적으로 절단하여 제1 양극(121)을 제조하는 제1 양극 커터(131); 및 제3 또는 제4 양극 필름(114)을 규칙적으로 절단하여 제2 양극(122)을 제조하는 제2 양극 커터(132)를 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 양극 릴(101)로부터 제1 양극 필름(111)이 권출되고, 제1 음극 릴(201)로부터 제1 음극 필름(211)이 권출될 때, 제3 양극 릴(103)로부터 제3 양극 필름(113)이 함께 권출된다. 그리고, 제1 양극 커터(131)가 제1 양극 필름(111)을 규칙적으로 절단하고, 음극 커터(23)가 제1 음극 필름(211)을 규칙적으로 절단할 때, 제2 양극 커터(132)가 제3 양극 필름(113)을 규칙적으로 절단한다.In the unit
제3 양극 필름(113)이 절단되면서 제2 양극(122)이 제조되면, 제1 양극(121), 제2 양극(122) 및 음극(22)은 각각 별도의 라인을 따라 이동한다.When the second
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)에서, 양극 비전 센서(14)는 제1 양극(121)의 상방에 배치되어 제1 양극(121)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1 양극 비전 센서(141); 및 제2 양극(122)의 상방에 배치되어 제2 양극(122)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2 양극 비전 센서(142)를 포함한다. 따라서, 제1 양극 비전 센서(141)는 제1 양극(121)을 촬영하여 이미지를 획득하고, 제1 양극(121)의 이미지를 분석하여 불량 여부를 검사한다. 그리고, 제2 양극 비전 센서(142)는 제2 양극(122)을 촬영하여 이미지를 획득하고, 제2 양극(122)의 이미지를 분석하여 불량 여부를 검사한다.Meanwhile, in the unit
그리고 제1 양극(121), 제2 양극(122) 및 음극(22)을 이동시켜, 분리막(42)과 함께 적층하여 단위 셀(3)을 제조한다. 만약 A형 바이셀(31)을 제조하기 위해서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 양극(121), 분리막(42), 음극(22), 분리막(42), 제2 양극(122)의 제1 순서로 적층하여 A형 바이셀(31)을 제조할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 제1 양극 필름(111) 및 제3 양극 필름(113)은 모두 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름이므로, 제1 양극(121)과 제2 양극(122)은 동일한 양극(12)이다. 따라서, 제1 양극(121)과 제2 양극(122)은 적층되는 순서가 서로 바뀌더라도, 동일한 A형 바이셀(31)이 제조된다.Then, the first
한편, A형 바이셀(31)과 C형 바이셀(32)에 사용되는 양극(12) 및 음극(22)은, 모두 양면이 전극 활물질로 코팅된 양면 전극이다. 그러나, 바이셀의 또 다른 구조로서, 양면 양극(12)(양면 음극(22))/분리막(42)/양면 음극(22)(양면 양극(12))/분리막(42)/단면 양극(12)(단면 음극(22)) 구조의 R형 바이셀 또는 L형 바이셀도 존재한다. R형 바이셀과 L형 바이셀은 전극에 형성된 전극 탭의 위치에 따라 분류되며, 최외부 양측에는 동일한 극성을 띠는 전극이 배치된다. 다만, 최외부 양측 중 하나의 일측에는 단면 전극이 배치된다.On the other hand, both the
만약, 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)를 이용하여 R형 또는 L형 바이셀(31)을 제조한다면, 제3 양극 필름(113) 및 제4 양극 필름(114)은, 일면이 양극 활물질로 코팅되고, 타면이 양극 활물질로 코팅되지 않은 단면 양극 필름인 것이 바람직하다.If the R-type or L-
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 양극(121), 분리막(42), 음극(22), 분리막(42), 제2 양극(122)의 제1 순서로 적층하여 R형 또는 L형 바이셀을 제조할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 제1 양극 필름(111)은 양면 양극 필름이고, 제3 양극 필름(113)은 단면 양극 필름이므로, 제1 양극(121)은 양면 양극, 제2 양극(122)은 단면 양극으로 서로 상이한 양극(12)이다. 따라서, 제1 양극(121)과 제2 양극(122)은 적층되는 순서가 바뀐다면, 동일하지 않고 상이한 R형 또는 L형 바이셀이 제조될 수도 있다.Therefore, as illustrated in FIG. 7, the
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)가, 양극 릴(10) 및 음극 릴(20)에서 양극 필름(11) 및 음극 필름(21)을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.FIG. 8 shows a state in which the unit
본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)를 이용하여 단위 셀(3)을 제조하면, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111), 제3 양극 릴(103)에서 제3 양극 필름(113) 및 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)이 모두 소모될 수 있다. 그러나, 양극 릴(10) 및 음극 릴(20)을 교체한다면 시간이 과도하게 소요되는 문제가 있다.When the
본 발명의 제2 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1a)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111)을 모두 소모하면, 제2 양극 릴(102)로부터 제2 양극 필름(112)이 권출되고, 제1 양극 필름(111)의 뒤를 이어서 제2 양극 필름(112)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 그리고, 제3 양극 릴(103)에서 제3 양극 필름(113)을 모두 소모하면, 제4 양극 릴(104)로부터 제4 양극 필름(114)이 권출되고, 제3 양극 필름(113)의 뒤를 이어서 제4 양극 필름(114)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 그리고, 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)을 모두 소모하면, 제2 음극 릴(202)로부터 제2 음극 필름(212)이 권출되고, 제1 음극 필름(211)의 뒤를 이어서 제2 음극 필름(212)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 이 때, 상기 제1 양극 필름(111) 및 상기 제2 양극 필름(112)은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름으로, 서로 동일하다. 그리고 상기 제1 음극 필름(211) 및 상기 제2 음극 필름(212)은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름으로, 서로 동일하다.The unit
만약, A형 바이셀(31)을 제조한다면, 제3 양극 필름(113) 및 제4 양극 필름(114)도 양면 양극 필름이므로, 제1, 제2, 제3 및 제4 양극 필름(114)이 모두 동일하다. 그러나, R형 또는 L형 바이셀을 제조한다면, 제3 양극 필름(113) 및 제4 양극 필름(114)은, 일면이 양극 활물질로 코팅되고, 타면이 양극 활물질로 코팅되지 않은 단면 양극 필름이다. 따라서, 제3 양극 필름(113) 및 제4 양극 필름(114)이 서로 동일하더라도, 제1 및 제2 양극 필름(111, 112)과, 제3 및 제4 양극 필름(114)은 서로 상이하다.If the
따라서, 단위 셀(3)의 제조 공정이 중단되는 시간을 절약할 수 있다. 그리고, 제2 양극 필름(112), 제4 양극 필름(114), 제2 음극 필름(212)을 이용하여 새로운 단위 셀(3)의 제조 공정이 진행되는 도중에, 상기 모두 소모된 제1 양극 릴(101), 제3 양극 릴(103), 제1 음극 릴(201)을 교체할 수 있다. 따라서, 제2 양극 릴(102)에서도 제2 양극 필름(112)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제1 양극 릴(101)로부터 제1 양극 필름(111)이 권출되고, 제4 양극 릴(104)에서도 제4 양극 필름(114)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제3 양극 릴(103)로부터 제3 양극 필름(113)이 권출되며, 제2 음극 릴(202)에서도 제2 음극 필름(212)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제1 음극 릴(201)로부터 제1 음극 필름(211)이 권출된다.Therefore, it is possible to save time that the manufacturing process of the
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)가 단위 셀(3)을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.9 is a schematic view showing a state in which the unit
본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 음극 릴(20)이 제3 음극 필름(213)이 권취된 제3 음극 릴(203); 및 제4 음극 필름(214)이 권취된 제4 음극 릴(204)을 더 포함한다. 만약, 본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1c)를 이용하여 C형 바이셀(32)을 제조한다면, 제3 음극 필름(213) 및 상기 제4 음극 필름(214)은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름인 것이 바람직하다.In the unit
본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)에서, 음극 커터(23)는 제1 또는 제2 음극 필름(212)을 규칙적으로 절단하여 제1 음극(221)을 제조하는 제1 음극 커터(231); 및 제3 또는 제4 음극 필름(214)을 규칙적으로 절단하여 제2 음극(222)을 제조하는 제2 음극 커터(232)를 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 양극 릴(101)로부터 제1 양극 필름(111)이 권출되고, 제1 음극 릴(201)로부터 제1 음극 필름(211)이 권출될 때, 제3 음극 릴(203)로부터 제3 음극 필름(213)이 함께 권출된다. 그리고, 제1 양극 커터(131)가 제1 양극 필름(111)을 규칙적으로 절단하고, 제1 음극 커터(231)가 제1 음극 필름(211)을 규칙적으로 절단할 때, 제2 음극 커터(232)가 제3 음극 필름(213)을 규칙적으로 절단한다.In the unit
제3 음극 필름(213)이 절단되면서 제2 음극(222)이 제조되면, 양극(12), 제1 음극(221) 및 제2 음극(222)은 각각 별도의 라인을 따라 이동한다.When the third
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)에서, 음극 비전 센서(24)는 제1 음극(221)의 상방에 배치되어 제1 음극(221)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1 음극 비전 센서(241); 및 제2 음극(222)의 상방에 배치되어 제2 음극(222)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2 음극 비전 센서(242)를 포함한다. 따라서, 제1 음극 비전 센서(241)는 제1 음극(221)을 촬영하여 이미지를 획득하고, 제1 음극(221)의 이미지를 분석하여 불량 여부를 검사한다. 그리고, 제2 음극 비전 센서(242)는 제2 음극(222)을 촬영하여 이미지를 획득하고, 제2 음극(222)의 이미지를 분석하여 불량 여부를 검사한다.On the other hand, in the unit
그리고 양극(12), 제1 음극(221) 및 제2 음극(222)을 이동시켜, 분리막(42)과 함께 적층하여 단위 셀(3)을 제조한다. 만약 C형 바이셀(32)을 제조하기 위해서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 음극(221), 분리막(42), 양극(12), 분리막(42), 제2 음극(222)의 제2 순서로 적층하여 C형 바이셀(32)을 제조할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 제1 음극 필름(211) 및 제3 음극 필름(213)은 모두 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름이므로, 제1 음극(221)과 제2 음극(222)은 동일한 음극(22)이다. 따라서, 제1 음극(221)과 제2 음극(222)은 적층되는 순서가 서로 바뀌더라도, 동일한 C형 바이셀(32)이 제조된다.Then, the
만약, 본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)를 이용하여 R형 또는 L형 바이셀(31)을 제조한다면, 제3 음극 필름(213) 및 제4 음극 필름(214)은, 일면이 음극 활물질로 코팅되고, 타면이 음극 활물질로 코팅되지 않은 단면 음극 필름인 것이 바람직하다.If the R-type or L-
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 음극(221), 분리막(42), 양극(12), 분리막(42), 제2 음극(222)의 제2 순서로 적층하여 R형 또는 L형 바이셀을 제조할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 제1 음극 필름(211)은 양면 음극 필름이고, 제3 음극 필름(213)은 단면 음극 필름이므로, 제1 음극(221)은 양면 음극, 제2 음극(222)은 양면 음극으로 서로 상이한 음극(22)이다. 따라서, 제1 음극(221)과 제2 음극(222)은 적층되는 순서가 바뀐다면, 동일하지 않고 상이한 R형 또는 L형 바이셀이 제조될 수도 있다.Therefore, as shown in FIG. 9, the
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)가, 양극 릴(10) 및 음극 릴(20)에서 양극 필름(11) 및 음극 필름(21)을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.Figure 10 is a unit cell manufacturing apparatus (1b) according to the third embodiment of the present invention, the
본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)를 이용하여 단위 셀(3)을 제조하면, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111), 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211) 및 제3 음극 릴(203)에서 제3 음극 필름(213)이 모두 소모될 수 있다. 그러나, 양극 릴(10) 및 음극 릴(20)을 교체한다면 시간이 과도하게 소요되는 문제가 있다.When the
본 발명의 제3 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1b)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111)을 모두 소모하면, 제2 양극 릴(102)로부터 제2 양극 필름(112)이 권출되고, 제1 양극 필름(111)의 뒤를 이어서 제2 양극 필름(112)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 그리고, 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)을 모두 소모하면, 제2 음극 릴(202)로부터 제2 음극 필름(212)이 권출되고, 제1 음극 필름(211)의 뒤를 이어서 제2 음극 필름(212)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 그리고, 제3 음극 릴(203)에서 제3 음극 필름(213)을 모두 소모하면, 제4 음극 릴(204)로부터 제4 음극 필름(214)이 권출되고, 제3 음극 필름(213)의 뒤를 이어서 제4 음극 필름(214)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 이 때, 상기 제1 양극 필름(111) 및 상기 제2 양극 필름(112)은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름으로, 서로 동일하다. 그리고 상기 제1 음극 필름(211) 및 상기 제2 음극 필름(212)은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름으로, 서로 동일하다.When the unit
만약, C형 바이셀(32)을 제조한다면, 제3 음극 필름(213) 및 제4 음극 필름(214)도 양면 음극 필름이므로, 제1, 제2, 제3 및 제4 음극 필름(214)이 모두 동일하다. 그러나, R형 또는 L형 바이셀을 제조한다면, 제3 음극 필름(213) 및 제4 음극 필름(214)은, 일면이 음극 활물질로 코팅되고, 타면이 음극 활물질로 코팅되지 않은 단면 음극 필름이다. 따라서, 제3 음극 필름(213) 및 제4 음극 필름(214)이 서로 동일하더라도, 제1 및 제2 음극 필름(212)과, 제3 및 제4 음극 필름(214)은 서로 상이하다.If the C-
따라서, 단위 셀(3)의 제조 공정이 중단되는 시간을 절약할 수 있다. 그리고, 제2 양극 필름(112), 제2 음극 필름(212), 제4 음극 필름(214)을 이용하여 새로운 단위 셀(3)의 제조 공정이 진행되는 도중에, 상기 모두 소모된 제1 양극 릴(101), 제1 음극 릴(201), 제3 음극 릴(203)을 교체할 수 있다. 따라서, 제2 양극 릴(102)에서도 제2 양극 필름(112)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제1 양극 릴(101)로부터 제1 양극 필름(111)이 권출되고, 제2 음극 릴(202)에서도 제2 음극 필름(212)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제1 음극 릴(201)로부터 제1 음극 필름(211)이 권출되며, 제4 음극 릴(204)에서도 제4 음극 필름(214)을 모두 소모하면, 상기 교체된 새로운 제3 음극 릴(203)로부터 제3 음극 필름(213)이 권출된다.Therefore, it is possible to save time that the manufacturing process of the
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1c)가 단위 셀(3)을 제조하는 모습을 나타낸 개략도이다.11 is a schematic view showing a state in which the unit
본 발명의 제4 실시예는, 본 발명의 제2 실시예와 제3 실시예의 특징을 결합한다. 즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1c)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 양극 릴(10)이, 제1 양극 필름(111)이 권취된 제1 양극 릴(101); 제2 양극 필름(112)이 권취된 제2 양극 릴(102); 제3 양극 필름(113)이 권취된 제3 양극 릴(103); 및 제4 양극 필름(114)이 권취된 제4 양극 릴(104)을 포함한다. 그리고, 복수의 음극 릴(20)이, 제1 음극 필름(211)이 권취된 제1 음극 릴(201); 제2 음극 필름(212)이 권취된 제2 음극 릴(202); 제3 음극 필름(213)이 권취된 제3 음극 릴(203); 및 제4 음극 필름(214)이 권취된 제4 음극 릴(204)을 포함한다. 따라서, 적어도 8개의 전극 릴이 포함된다.The fourth embodiment of the present invention combines the features of the second and third embodiments of the present invention. That is, in the unit
여기서 A형 또는 C형 바이셀(31, 32)을 제조한다면, 제1, 제2, 제3 및 제4 양극 필름(111, 112, 113, 114)은, 양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름이고, 제1, 제2, 제3 및 제4 음극 필름(211, 212, 213, 214)은, 양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름이다.Here, if the A-type or C-
따라서, 만약 A형 바이셀(31)을 제조하기 위해서는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1c)는, 상기 제2 실시예와 동일하게 실시된다. 다만, 이 때에는 제3 음극 필름(213)이 사용되지 않으므로, 제3 음극 필름(213)은 이동하지 않는다. 그리고, 라인의 말단에서 제1 양극(121), 분리막(42), 제1 음극(221), 분리막(42), 제2 양극(122)의 제1 순서로 적층하여 A형 바이셀(31)을 제조할 수 있다.Therefore, if the
그러나, 만약 C형 바이셀(32)을 제조하기 위해서는, 상기 제3 실시예와 동일하게 실시된다. 다만, 이 때에는 제3 음극 필름(213)이 사용되므로, 제3 음극 릴(203)에서 제3 음극 필름(213)이 권출되어 이동하고, 제3 양극 필름(113)이 사용되지 않으므로, 제3 양극 릴(103)에서 제3 양극 필름(113)이 이동하지 않는다. 그리고, 라인의 말단에서 제1 음극(221), 분리막(42), 제1 양극(121), 분리막(42), 제2 음극(222)의 제2 순서로 적층하여 C형 바이셀(32)을 제조할 수 있다.However, if the C-
한편, R형 또는 L형 바이셀을 제조한다면, 제1 및 제2 양극 필름(112)은 양면 양극 필름이나, 제3 및 제4 양극 필름(114)은 단면 양극 필름이다. 그리고, 제1 및 제2 음극 필름(212)은 양면 음극 필름이나, 제3 및 제4 음극 필름(214)은 단면 음극 필름이다.On the other hand, if an R-type or L-type bicell is manufactured, the first and second
따라서, 만약 최외부 양측이 양극(12)인 R형 또는 L형 바이셀을 제조하기 위해서는, 상기 제2 실시예와 동일하게 실시된다. 다만, 이 때에는 제3 음극 필름(213)이 사용되지 않으므로, 제3 음극 릴(203)에서는 제3 음극 필름(213)은 이동하지 않는다. 그리고, 라인의 말단에서 제1 양극(121), 분리막(42), 제1 음극(221), 분리막(42), 제2 양극(122)의 제1 순서로 적층하여 최외부 양측이 양극(12)인 R형 또는 L형 바이셀을 제조할 수 있다.Therefore, in order to manufacture an R-type or L-type bicell having an
그러나, 만약 최외부 양측이 음극(22)인 R형 또는 L형 바이셀을 제조하기 위해서는, 상기 제3 실시예와 동일하게 실시된다. 다만, 이 때에는 제3 음극 필름(213)이 사용되므로, 제3 음극 릴(203)에서 제3 음극 필름(213)이 권출되어 이동하고, 제3 양극 필름(113)이 사용되지 않으므로, 제3 양극 릴(103)에서 제3 양극 필름(113)이 이동하지 않는다. 그리고, 라인의 말단에서 제1 음극(221), 분리막(42), 제1 양극(121), 분리막(42), 제2 음극(222)의 제2 순서로 적층하여 최외부 양측이 음극(22)인 R형 또는 L형 바이셀을 제조할 수 있다.However, in order to manufacture an R-type or L-type
이와 같이, 전극 릴 자체를 교체할 필요 없이, 라인의 말단에서 양극(12), 음극(22) 및 분리막(42)의 적층 순서만을 제1 순서와 제2 순서로 서로 변경함으로써, 제조되는 단위 셀(3)의 형 교환을 빠르고 용이하게 할 수 있다.In this way, the unit cell manufactured by changing only the stacking order of the
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1c)가, 양극 릴(10) 및 음극 릴(20)에서 양극 필름(11) 및 음극 필름(21)을 모두 소모한 모습을 나타낸 개략도이다.FIG. 12 shows a state in which the unit
본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1c)를 이용하여 단위 셀(3)을 제조하면, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111), 제3 양극 릴(103)에서 제3 양극 필름(113), 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211) 및 제3 음극 릴(203)에서 제3 음극 필름(213)이 모두 소모될 수 있다. 그러나, 양극 릴(10) 및 음극 릴(20)을 교체한다면 시간이 과도하게 소요되는 문제가 있다.When the
본 발명의 제4 실시예에 따른 단위 셀 제조 장치(1c)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 양극 릴(101)에서 제1 양극 필름(111)을 모두 소모하면, 제2 양극 릴(102)로부터 제2 양극 필름(112)이 권출되고, 제1 양극 필름(111)의 뒤를 이어서 제2 양극 필름(112)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 그리고, 제3 양극 릴(103)에서 제3 양극 필름(113)을 모두 소모하면, 제4 양극 릴(104)로부터 제4 양극 필름(114)이 권출되고, 제3 양극 필름(113)의 뒤를 이어서 제4 양극 필름(114)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 그리고, 제1 음극 릴(201)에서 제1 음극 필름(211)을 모두 소모하면, 제2 음극 릴(202)로부터 제2 음극 필름(212)이 권출되고, 제1 음극 필름(211)의 뒤를 이어서 제2 음극 필름(212)이 투입되어 라인을 따라 이동한다. 그리고, 제3 음극 릴(203)에서 제3 음극 필름(213)을 모두 소모하면, 제4 음극 릴(204)로부터 제4 음극 필름(214)이 권출되고, 제3 음극 필름(213)의 뒤를 이어서 제4 음극 필름(214)이 투입되어 라인을 따라 이동한다.When the unit
따라서, 단위 셀(3)의 제조 공정이 중단되는 시간을 절약할 수 있다. 그리고, 제2 양극 필름(112), 제4 양극 필름(114), 제2 음극 필름(212), 제4 음극 필름(214)을 이용하여 새로운 단위 셀(3)의 제조 공정이 진행되는 도중에, 상기 모두 소모된 제1 양극 릴(101), 제3 양극 릴(103), 제1 음극 릴(201), 제3 음극 릴(203)을 교체할 수 있다.Therefore, it is possible to save time that the manufacturing process of the
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention may be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.
1: 단위 셀 제조 장치
3: 단위 셀
10: 양극 릴
11: 양극 필름
12: 양극
13: 양극 커터
20: 음극 릴
21: 음극 필름
22: 음극
23: 음극 커터
24: 음극 비전 센서
30: 단위 셀 비전 센서
31: A형 바이셀
32: C형 바이셀
40: 분리막 릴
41: 분리막 필름
42: 분리막
43: 분리막 커터
51: 테이블
101: 제1 양극 릴
102: 제2 양극 릴
111: 제1 양극 필름
112: 제2 양극 필름
121: 제1 양극
122: 제2 양극
121: 제1 양극
122: 제2 양극
131: 제1 양극 커터
132: 제2 양극 커터
14: 양극 비전 센서
141: 제1 양극 비전 센서
142: 제2 양극 비전 센서
201: 제1 음극 릴
202: 제2 음극 릴
211: 제1 음극 필름
212: 제2 음극 필름
221: 제1 음극
222: 제2 음극
231: 제1 음극 커터
232: 제2 음극 커터
241: 제1 음극 비전 센서
242: 제2 음극 비전 센서1: unit cell manufacturing apparatus 3: unit cell
10: anode reel 11: anode film
12: anode 13: anode cutter
20: cathode reel 21: cathode film
22: cathode 23: cathode cutter
24: cathode vision sensor 30: unit cell vision sensor
31: Type A bicell 32: Type C bicell
40: separator reel 41: separator film
42: separator 43: separator cutter
51: Table 101: First anode reel
102: second positive electrode reel 111: first positive electrode film
112: second positive electrode film 121: first positive electrode
122: second anode 121: first anode
122: second anode 131: first anode cutter
132: second anode cutter 14: anode vision sensor
141: first bipolar vision sensor 142: second bipolar vision sensor
201: first negative reel 202: second negative reel
211: 1st negative electrode film 212: 2nd negative electrode film
221: first cathode 222: second cathode
231: first cathode cutter 232: second cathode cutter
241: first cathode vision sensor 242: second cathode vision sensor
Claims (23)
제1 양극 커터가 상기 제1 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 양극을 제조하고, 제1 음극 커터가 상기 제1 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 음극을 제조하는 단계;
제1 양극 비전 센서가 상기 제1 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하고, 제1 음극 비전 센서가 상기 제1 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단계;
상기 제1 양극, 상기 제1 음극 및 분리막을 적층하여 단위 셀을 제조하는 단계; 및
단위 셀 비전 센서가 상기 단위 셀을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단계를 포함하는 단위 셀 제조 방법.A first positive electrode film is unwound from the first positive electrode reel, and a first negative electrode film is unwound from the first negative electrode reel;
A first positive electrode cutter regularly cutting the first positive electrode film to produce a first positive electrode, and a first negative electrode cutter regularly cutting the first negative electrode film to produce a first negative electrode;
A first anode vision sensor photographing the first anode to check for defects, and a first cathode vision sensor photographing the first cathode to inspect for defects;
Manufacturing a unit cell by stacking the first anode, the first cathode, and a separator; And
A unit cell manufacturing method comprising the step of inspecting whether the unit cell vision sensor is defective by photographing the unit cell.
상기 단위 셀을 제조하는 단계에 있어서,
상기 단위 셀은,
상기 제1 양극, 상기 분리막, 상기 제1 음극, 상기 분리막, 상기 제1 양극의 제1 순서; 또는
상기 제1 음극, 상기 분리막, 상기 제1 양극, 상기 분리막, 상기 제1 음극의 제2 순서로 제조되며,
상기 제1 순서 및 상기 제2 순서는,
서로 변경되는, 단위 셀 제조 방법.According to claim 1,
In the step of manufacturing the unit cell,
The unit cell,
A first order of the first anode, the separator, the first cathode, the separator, and the first anode; or
The first cathode, the separator, the first anode, the separator, is prepared in a second order of the first cathode,
The first order and the second order,
A method of manufacturing a unit cell that changes with each other.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
상기 제1 양극 릴에서 상기 제1 양극 필름을 모두 소모하면, 제2 양극 릴로부터 제2 양극 필름이 권출되고,
상기 제1 양극 필름 및 상기 제2 양극 필름은,
양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름인, 단위 셀 제조 방법.According to claim 1,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
When all of the first positive electrode film is consumed in the first positive electrode reel, the second positive electrode film is unwound from the second positive electrode reel,
The first positive electrode film and the second positive electrode film,
A method of manufacturing a unit cell, wherein both sides are double-sided positive electrode films coated with a positive electrode active material.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
상기 제1 음극 릴에서 상기 제1 음극 필름을 모두 소모하면, 제2 음극 릴로부터 제2 음극 필름이 권출되고,
상기 제1 음극 필름 및 상기 제2 음극 필름은,
양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름인, 단위 셀 제조 방법.According to claim 1,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
When the first negative electrode film consumes all of the first negative electrode film, the second negative electrode film is unwound from the second negative electrode reel,
The first negative electrode film and the second negative electrode film,
A method of manufacturing a unit cell, wherein both sides are double-sided negative electrode films coated with a negative electrode active material.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
제3 양극 릴로부터 제3 양극 필름이 함께 권출되는, 단위 셀 제조 방법.According to claim 1,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
A method for manufacturing a unit cell, wherein a third positive electrode film is unwound together from the third positive electrode reel.
상기 제1 양극 및 상기 제1 음극을 제조하는 단계에 있어서,
제2 양극 커터가 상기 제3 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 양극을 제조하는, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 5,
In the step of manufacturing the first anode and the first cathode,
A method of manufacturing a unit cell, in which a second anode cutter regularly cuts the third anode film to produce a second anode.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
상기 제3 양극 릴에서 상기 제3 양극 필름을 모두 소모하면, 제4 양극 릴로부터 제4 양극 필름이 권출되고,
상기 제3 양극 필름 및 상기 제4 양극 필름은,
양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름인, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 6,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
When the third positive electrode film consumes all the third positive electrode film, the fourth positive electrode film is unwound from the fourth positive electrode reel,
The third positive electrode film and the fourth positive electrode film,
A method of manufacturing a unit cell, wherein both sides are double-sided positive electrode films coated with a positive electrode active material.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
상기 제3 양극 릴에서 상기 제3 양극 필름을 모두 소모하면, 제4 양극 릴로부터 제4 양극 필름이 권출되고,
상기 제3 양극 필름 및 상기 제4 양극 필름은,
일면이 양극 활물질로 코팅되고, 타면이 양극 활물질로 코팅되지 않은 단면 양극 필름인, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 6,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
When the third positive electrode film consumes all the third positive electrode film, the fourth positive electrode film is unwound from the fourth positive electrode reel,
The third positive electrode film and the fourth positive electrode film,
A method of manufacturing a unit cell, wherein one side is a single-sided positive electrode film coated with a positive electrode active material and the other side is not coated with a positive electrode active material.
상기 제1 양극 및 상기 제1 음극의 불량 여부를 검사하는 단계에 있어서,
제2 양극 비전 센서가 상기 제2 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 5,
In the step of inspecting whether the first anode and the first cathode are defective,
A method of manufacturing a unit cell, in which a second anode vision sensor photographs the second anode to check for defects.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
제3 음극 릴로부터 제3 음극 필름이 함께 권출되는, 단위 셀 제조 방법.According to claim 1,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
A method for manufacturing a unit cell, in which a third negative electrode film is wound together from a third negative electrode reel.
상기 제1 양극 및 상기 제1 음극을 제조하는 단계에 있어서,
제2 음극 커터가 상기 제3 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 음극을 제조하는, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 10,
In the step of manufacturing the first anode and the first cathode,
A method of manufacturing a unit cell, in which a second negative electrode cutter regularly cuts the third negative electrode film to produce a second negative electrode.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
상기 제3 음극 릴에서 상기 제3 음극 필름을 모두 소모하면, 제4 음극 릴로부터 제4 음극 필름이 권출되고,
상기 제3 음극 필름 및 상기 제4 음극 필름은,
양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름인, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 11,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
When the third negative electrode film consumes all the third negative electrode film, the fourth negative electrode film is unwound from the fourth negative electrode reel,
The third negative electrode film and the fourth negative electrode film,
A method of manufacturing a unit cell, wherein both sides are double-sided negative electrode films coated with a negative electrode active material.
상기 제1 양극 필름 및 상기 제1 음극 필름이 권출되는 단계에 있어서,
상기 제3 음극 릴에서 상기 제3 음극 필름을 모두 소모하면, 제4 음극 릴로부터 제4 음극 필름이 권출되고,
상기 제3 음극 필름 및 상기 제4 음극 필름은,
일면이 음극 활물질로 코팅되고, 타면이 음극 활물질로 코팅되지 않은 단면 음극 필름인, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 11,
In the step of unwinding the first positive electrode film and the first negative electrode film,
When the third negative electrode film consumes all the third negative electrode film, the fourth negative electrode film is unwound from the fourth negative electrode reel,
The third negative electrode film and the fourth negative electrode film,
A method of manufacturing a unit cell, wherein one side is a single-sided negative electrode film coated with a negative electrode active material and the other side is not coated with a negative electrode active material.
상기 제1 양극 및 상기 제1 음극의 불량 여부를 검사하는 단계에 있어서,
제2 음극 비전 센서가 상기 제2 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는, 단위 셀 제조 방법.The method of claim 10,
In the step of inspecting whether the first anode and the first cathode are defective,
A method of manufacturing a unit cell, in which a second cathode vision sensor photographs the second cathode and checks for defects.
음극 필름이 권취된 복수의 음극 릴;
상기 양극 릴로부터 권출된 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 양극을 제조하는 양극 커터;
상기 음극 릴로부터 권출된 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 음극을 제조하는 음극 커터;
상기 제조된 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 양극 비전 센서;
상기 제조된 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 음극 비전 센서; 및
상기 양극, 상기 음극 및 분리막이 적층되어 제조된 단위 셀을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 단위 셀 비전 센서를 포함하는 단위 셀 제조 장치.A plurality of positive electrode reels on which the positive electrode film is wound;
A plurality of negative electrode reels on which the negative electrode film is wound;
An anode cutter that regularly cuts the anode film unwound from the anode reel to produce an anode;
A negative electrode cutter for manufacturing a negative electrode by regularly cutting the negative electrode film wound out from the negative electrode reel;
An anode vision sensor that photographs the manufactured anode and checks for defects;
A cathode vision sensor that photographs the manufactured cathode to inspect for defects; And
A unit cell manufacturing apparatus including a unit cell vision sensor that checks for defects by photographing a unit cell manufactured by stacking the positive electrode, the negative electrode, and a separator.
상기 복수의 양극 릴은,
제1 양극 필름이 권취된 제1 양극 릴; 및
제2 양극 필름이 권취된 제2 양극 릴을 포함하고,
상기 제1 양극 필름 및 상기 제2 양극 필름은,
양면이 양극 활물질로 코팅된 양면 양극 필름인, 단위 셀 제조 장치.The method of claim 15,
The plurality of positive electrode reels,
A first positive electrode reel on which the first positive electrode film is wound; And
The second positive electrode film includes a second positive electrode reel,
The first positive electrode film and the second positive electrode film,
Unit cell manufacturing apparatus, which is a double-sided positive electrode film coated on both sides with a positive electrode active material.
상기 복수의 양극 릴은,
제3 양극 필름이 권취된 제3 양극 릴; 및
제4 양극 필름이 권취된 제4 양극 릴을 더 포함하는, 단위 셀 제조 장치.The method of claim 16,
The plurality of positive electrode reels,
A third positive electrode reel on which the third positive electrode film is wound; And
A unit cell manufacturing apparatus further comprising a fourth positive electrode reel on which the fourth positive electrode film is wound.
상기 양극 커터는,
상기 제1 또는 제2 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 양극을 제조하는 제1 양극 커터; 및
상기 제3 또는 제4 양극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 양극을 제조하는 제2 양극 커터를 포함하는, 단위 셀 제조 장치.The method of claim 17,
The anode cutter,
A first anode cutter for regularly cutting the first or second anode film to produce a first anode; And
And a second anode cutter for regularly cutting the third or fourth anode film to produce a second anode.
상기 양극 비전 센서는,
상기 제1 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1 양극 비전 센서; 및
상기 제2 양극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2 양극 비전 센서를 포함하는, 단위 셀 제조 장치.The method of claim 18,
The anode vision sensor,
A first anode vision sensor that photographs the first anode and checks for defects; And
And a second anode vision sensor that photographs the second anode and checks for defects.
상기 복수의 음극 릴은,
제1 음극 필름이 권취된 제1 음극 릴; 및
제2 음극 필름이 권취된 제2 음극 릴을 포함하고,
상기 제1 음극 필름 및 상기 제2 음극 필름은,
양면이 음극 활물질로 코팅된 양면 음극 필름인, 단위 셀 제조 장치.The method of claim 15,
The plurality of negative electrode reels,
A first negative electrode reel on which the first negative electrode film is wound; And
The second negative electrode film includes a second negative electrode reel,
The first negative electrode film and the second negative electrode film,
Unit cell manufacturing apparatus, which is a double-sided negative electrode film coated on both sides with a negative electrode active material.
상기 복수의 음극 릴은,
제3 음극 필름이 권취된 제3 음극 릴; 및
제4 음극 필름이 권취된 제4 음극 릴을 더 포함하는, 단위 셀 제조 장치.The method of claim 20,
The plurality of negative electrode reels,
A third negative electrode reel on which the third negative electrode film is wound; And
A unit cell manufacturing apparatus further comprising a fourth negative electrode reel on which the fourth negative electrode film is wound.
상기 음극 커터는,
상기 제1 또는 제2 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제1 음극을 제조하는 제1 음극 커터; 및
상기 제3 또는 제4 음극 필름을 규칙적으로 절단하여 제2 음극을 제조하는 제2 음극 커터를 포함하는, 단위 셀 제조 장치.The method of claim 21,
The cathode cutter,
A first negative electrode cutter that regularly cuts the first or second negative electrode film to produce a first negative electrode; And
And a second negative electrode cutter for periodically cutting the third or fourth negative electrode film to produce a second negative electrode.
상기 음극 비전 센서는,
상기 제1 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1 음극 비전 센서; 및
상기 제2 음극을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2 음극 비전 센서를 포함하는, 단위 셀 제조 장치.
The method of claim 22,
The cathode vision sensor,
A first cathode vision sensor that photographs the first cathode and checks for defects; And
And a second cathode vision sensor that photographs the second cathode to inspect for defects.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180143698A KR20200058956A (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | The Apparatus And The Method For Manufacturing Unit Cell |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022019599A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Unit cell manufacturing device and method |
| KR20220050465A (en) | 2020-10-16 | 2022-04-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Electrode assembly manufacturing machine and manufacturing method for low defect rate |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150089803A (en) | 2014-01-28 | 2015-08-05 | 주식회사 디에이테크놀로지 | Electrode Notching Apparatus for Secondary Battery |
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2018
- 2018-11-20 KR KR1020180143698A patent/KR20200058956A/en not_active Application Discontinuation
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