KR20200125024A

KR20200125024A - Electrode assembly manufacturing equipment, electrode assembly manufactured from thereof and rechargeable battery

Info

Publication number: KR20200125024A
Application number: KR1020190048649A
Authority: KR
Inventors: 김덕회; 정수택; 권순관; 안지수
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2020-11-04

Abstract

The present invention relates to an electrode assembly manufacturing apparatus, to an electrode assembly manufactured therefrom, and to a secondary battery. According to the electrode assembly manufacturing apparatus according to the present invention, the electrode assembly is manufactured by lamination of laminates of alternately stacked electrodes and separators. The electrode assembly manufacturing apparatus comprises: a heating unit for applying heat to the laminates; a pressurizing stamp pressurizing and joining upper portions of the laminates seated on a support block and including a magnetic body; and a magnetic field generating unit for applying a magnetic field pulse to the pressurizing stamp, wherein the pressurizing stamp is moved so that the magnetic field generating unit pressurizes the laminates heated by applying the magnetic field pulse to the pressurizing stamp.

Description

Electrode assembly manufacturing apparatus, and electrode assembly and secondary battery manufactured through the device {ELECTRODE ASSEMBLY MANUFACTURING EQUIPMENT, ELECTRODE ASSEMBLY MANUFACTURED FROM THEREOF AND RECHARGEABLE BATTERY}

본 발명은 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode assembly manufacturing apparatus, and an electrode assembly and a secondary battery manufactured therethrough.

이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.Unlike primary batteries, secondary batteries can be recharged, and due to their small size and large capacity, many research and developments have been made in recent years. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.

이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. Secondary batteries are classified into coin-type batteries, cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to the shape of the battery case. In a secondary battery, an electrode assembly mounted inside a battery case is a power plant capable of charging and discharging having a stacked structure of electrodes and separators.

전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩(Stack & Folding)형으로 대략 분류할 수 있다. The electrode assembly is a jelly-roll type in which a separator is interposed between a sheet-shaped positive electrode and a negative electrode coated with an active material, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. , And stacked unit cells can be roughly classified into a stack & folding type wound with a long separation film.

여기서, 스택형의 전극 조립체에서 전극 및 분리막의 적층체를 라미네이션하여 접합시킬 때, 종래에는 롤(roll) 라미네이션 방식을 사용하였다. 이 경우 전극 및 분리막 사이의 접합이 균일하게 접합되지 않는 문제가 있어왔다. 또, 전극의 단부에 구비된 전극 탭 주변부위가 잘 접합되지 않는 문제가 있어왔다.Here, in the case of laminating and bonding a stack of electrodes and separators in a stacked electrode assembly, a roll lamination method was used in the prior art. In this case, there has been a problem in that the bonding between the electrode and the separator is not uniformly bonded. In addition, there has been a problem in that the peripheral portion of the electrode tab provided at the end of the electrode is not well bonded.

즉, 전극의 위치별 두께 편차로 인해 피가압면을 고르게 가압하기 어려웠고, 전극에서 전극 탭이 위치된 주변부위는 상대적으로 두께가 얇아 가압이 잘 이루어지지 않아 접합 불량이 발생되는 문제가 있어왔다.That is, it has been difficult to evenly press the surface to be pressed due to the thickness variation of each position of the electrode, and the peripheral portion where the electrode tab is located in the electrode has a relatively thin thickness so that it is difficult to press well, and there has been a problem that bonding failure occurs.

한국 공개특허 제10-2014-0015647호Korean Patent Application Publication No. 10-2014-0015647

본 발명의 하나의 관점은 전극 및 분리막의 균일한 접합이 가능한 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지를 제공하기 위한 것이다.One aspect of the present invention is to provide an electrode assembly manufacturing apparatus capable of uniform bonding of an electrode and a separator, and an electrode assembly and a secondary battery manufactured through the same.

본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는, 교대로 적층된 전극 및 분리막의 적층체를 라미네이션(Lamination)하여 전극 조립체를 제조하는 장치로서, 상기 적층체에 열을 가하는 가열부와, 지지 블럭에 안착되는 상기 적층체의 상부를 가압하여 접합시키며, 자성체를 포함하는 가압 스탬프(Stamp), 및 상기 가압 스탬프에 자기장 펄스를 가하는 자기장 발생부를 포함하여, 상기 자기장 발생부에서 상기 가압 스탬프로 자기장 펄스(Pulse)를 가하여 가열된 상기 적층체를 가압하도록 상기 가압 스탬프를 이동시킬 수 있다.An electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus for manufacturing an electrode assembly by laminating a stack of alternately stacked electrodes and a separator, comprising: a heating unit for applying heat to the stack, and a support block A magnetic field pulse from the magnetic field generator to the pressure stamp, including a pressure stamp including a magnetic material and a magnetic field generator for applying a magnetic field pulse to the pressure stamp by pressing and bonding the upper portion of the laminate mounted on the laminate. The pressure stamp can be moved to pressurize the heated laminate by applying (Pulse).

본 발명에 따르면, 자기장 펄스를 가하여 가압 스탬프를 통해 전극 및 분리막의 적층체를 가압하여 피가압면을 전체적으로 가압할 수 있어, 균일한 가압이 가능하고 가압공정수행이 용이할 수 있다.According to the present invention, it is possible to pressurize the entire surface to be pressed by applying a magnetic field pulse to pressurize the stack of electrodes and separators through a pressurizing stamp, so that uniform pressurization is possible and the pressurization process can be easily performed.

또한, 본 발명에 따르면, 가압 스탬프의 가압측에 플랙서블 부재가 더 구비되어, 전극의 위치별 두께 편차를 보상하며 피가압면의 전면적을 보다 균일하게 가압할 수 있다.In addition, according to the present invention, a flexible member is further provided on the pressing side of the pressing stamp, thereby compensating for a thickness deviation of each position of the electrode, and more evenly pressing the entire area of the pressed surface.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압하기 전 상태를 나타낸 우측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압한 상태를 나타낸 우측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 이송수단을 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 적층체를 가열하는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 적층체를 가압하는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압하며 적층체를 따라 가압 스탬프가 이동하는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 가압력을 해제하는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 원위치되는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가열부가 가압 스탬프를 가열하는 준비과정을 나타낸 정면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 적층체를 가열 및 가압하는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압하며 적층체를 따라 가압 스탬프가 이동하는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 가압력을 해제하는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 원위치되는 과정을 나타낸 정면도이다.1 is a block diagram showing the concept of an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing an exemplary electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a right side view showing a state before pressing a laminate through a pressing stamp in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a right side view showing a state in which a laminate is pressed through a pressure stamp in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view showing a transfer means in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view showing a process of heating a laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view showing a process of pressing a laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a front view showing a process in which a laminate is pressed through a pressure stamp and a pressure stamp moves along the laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a front view showing a process of releasing a pressing force by a pressing stamp in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a front view showing a process in which the pressure stamp is originally positioned in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a perspective view schematically showing an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
12 is a front view showing a preparation process in which a heating unit heats a pressurized stamp in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
13 is a front view showing a process of heating and pressing a laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
14 is a front view showing a process in which a laminate is pressed through a pressure stamp in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention and a pressure stamp moves along the laminate.
15 is a front view showing a process of releasing a pressing force by a pressing stamp in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
16 is a front view showing a process in which a pressure stamp is originally positioned in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, the present invention may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 사시도이다.1 is a block diagram showing the concept of an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view exemplarily showing an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)에 열을 가하는 가열부(140)와, 적층체(10)의 상부를 가압하여 접합시키고, 자성체를 포함하는 가압 스탬프(Stamp)(150) 및 가압 스탬프(150)에 자기장 펄스(Pulse)를 가하여 이동시키는 자기장 발생부(170)를 포함한다. 1 and 2, the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a heating unit 140 for applying heat to the stack 10 of the electrode 13 and the separators 14 and 15. ), and a magnetic field generator 170 that pressurizes and bonds the upper portion of the laminate 10, and applies a magnetic field pulse to the pressurization stamp 150 and the pressurization stamp 150 including a magnetic material. Includes.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 적층체(10)를 가압하는 측에 구비되는 플랙서블(Flexible) 부재와, 적층체(10)를 가압 스탬프(150) 측으로 이송시키는 이송부(120)와, 가압 스탬프(150)의 상,하 이동을 가이드(Guinde)하는 가이드 수단(130)과, 가압 스탬프(150) 및 자기장 발생부(170)를 적층체(10)의 주행위치에 대응되도록 이동시키는 이동수단(180), 및 가압 스탬프(150) 측으로 전극(13) 및 분리막(14,15)을 공급하는 공급부(110)를 더 포함할 수 있다.In addition, the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a flexible member provided on the side for pressing the stack 10 and the stack 10 toward the pressing stamp 150. The transfer unit 120 to be transferred, the guide means 130 for guiding the vertical movement of the pressure stamp 150, and the pressure stamp 150 and the magnetic field generating unit 170 are formed of the stacked body 10. It may further include a moving means 180 for moving to correspond to the driving position, and a supply unit 110 for supplying the electrode 13 and the separators 14 and 15 toward the pressure stamp 150.

이하에서, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 조립체 제조장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an apparatus for manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 10.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 교대로 적층된 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)를 라미네이션(Lamination)하여 전극 조립체(10')를 제조하는 장치이다. 1 and 2, the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention laminates the stacked bodies 10 of alternately stacked electrodes 13 and separators 14 and 15. ) To manufacture the electrode assembly 10'.

여기서, 전극(13)은 양극(11) 및 음극(12)을 포함하여, 전극 조립체 제조장치(100)는 양극(11), 분리막(14,15), 및 음극(12)을 적층시켜 전극 조립체(10')를 제조할 수 있다.Here, the electrode 13 includes an anode 11 and a cathode 12, and the electrode assembly manufacturing apparatus 100 is an electrode assembly by stacking the anode 11, the separators 14 and 15, and the cathode 12. (10') can be prepared.

전극 조립체(10')는 충방전이 가능한 발전소자로서, 양극(11), 분리막(14,15), 및 음극(12)이 교대로 적층되어 결집된 형태로 형성될 수 있다. The electrode assembly 10 ′ is a power generating device capable of charging and discharging, and may be formed in a form in which the anode 11, the separators 14 and 15, and the cathode 12 are alternately stacked.

한편, 양극(11)은 양극 탭(16)이 단부에 구비되고, 음극(12)은 음극 탭(17)이 단부에 구비될 수 있다. 즉, 양극 탭(16) 및 음극 탭(17)을 포함하는 전극 탭(18)은 전극(13)의 단부에 구비될 수 있다.Meanwhile, the anode 11 may have an anode tab 16 at an end thereof, and the cathode 12 may have a cathode tab 17 at an end thereof. That is, the electrode tab 18 including the positive electrode tab 16 and the negative electrode tab 17 may be provided at the end of the electrode 13.

양극(11)은 양극 집전체(11a) 및 양극 집전체(11a)에 도포된 양극 활물질(11b)을 포함할 수 있다. 양극 집전체(11a)는 예를 들어 알루미늄 재질의 포일(Foil)로 이루어질 수 있고, 양극 활물질(11b)은 예를 들어 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.The positive electrode 11 may include a positive electrode current collector 11a and a positive electrode active material 11b applied to the positive electrode current collector 11a. The positive electrode current collector 11a may be formed of, for example, a foil made of aluminum, and the positive electrode active material 11b is, for example, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron phosphate, or among these It may be made of a compound and a mixture containing one or more.

음극(12)은 음극 집전체(12a) 및 음극 집전체(12a)에 도포된 음극 활물질(12b) 을 포함할 수 있다. 음극 집전체(12a)는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다. 음극 활물질(12b)은 예를 들어 인조흑연, 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이때, 음극 활물질(12b)은 예를 들어 비흑연계의 SiO(silica, 실리카) 또는 SiC(silicon carbide, 실리콘카바이드) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있다.The negative electrode 12 may include a negative electrode current collector 12a and a negative active material 12b applied to the negative electrode current collector 12a. The negative electrode current collector 12a may be formed of, for example, a foil made of copper (Cu) or nickel (Ni). The negative active material 12b may be made of, for example, artificial graphite, lithium metal, lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite, silicon compound, tin compound, titanium compound, or alloys thereof. In this case, the negative active material 12b may further include, for example, non-graphitic silica (SiO) or silicon carbide (SiC).

분리막(14,15)은 절연 재질 및 연성이 있는 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 분리막(14,15)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다. The separation membranes 14 and 15 may be made of an insulating material and a material having ductility. At this time, the separators 14 and 15 may be formed of, for example, a polyolefin-based resin film such as polyethylene or polypropylene having microporosity.

공급부(110)는 가압 스탬프(150) 측으로 전극(13) 및 분리막(14,15)을 공급할 수 있다.The supply unit 110 may supply the electrode 13 and the separators 14 and 15 toward the pressure stamp 150.

또한, 공급부(110)는 전극(13)이 권취된 전극 공급롤(111) 및 분리막(14,15)이 권취된 분리막 공급롤(112)을 포함할 수 있다. 여기서, 전극 공급롤(111)에 권취된 전극(13) 및 분리막 공급롤(112)에 권취된 분리막(14,15)은 풀어지며 가압 스탬프(150) 측으로 이동될 수 있다. 이때, 전극(13)이 전극 공급롤(111)에서 가압 스탬프(150) 측으로 이동될 때, 커터(C1,C2)에 의해 전극(13)이 일정 크기로 절단될 수 있다. 한편, 분리막(14,15)이 분리막 공급롤(112)에서 가압 스탬프(150) 측으로 이동될 때 일정크기로 절단되거나, 시트 형태로 이동되어 라미네이션(Lamination)된 후 일정 크기로 절단될 수 있다.In addition, the supply unit 110 may include an electrode supply roll 111 on which the electrode 13 is wound, and a separation membrane supply roll 112 on which the separation membranes 14 and 15 are wound. Here, the electrodes 13 wound around the electrode supply roll 111 and the separation membranes 14 and 15 wound around the separation membrane supply roll 112 are released and may be moved toward the pressure stamp 150. At this time, when the electrode 13 is moved from the electrode supply roll 111 to the pressure stamp 150 side, the electrode 13 may be cut to a predetermined size by the cutters C1 and C2. Meanwhile, when the separation membranes 14 and 15 are moved from the separation membrane supply roll 112 to the pressure stamp 150, they may be cut to a certain size, or may be moved in a sheet form and then laminated to a certain size.

전극 공급롤(111)은 양극(11)이 권취된 양극 공급롤(111a) 및 음극(12)이 권취된 음극 공급롤(111b)을 포함할 수 있다. The electrode supply roll 111 may include an anode supply roll 111a on which the anode 11 is wound and a cathode supply roll 111b on which the cathode 12 is wound.

분리막 공급롤(112)은 복수개의 분리막(14,15) 중에서 어느 하나의 분리막(14)이 권취되는 제1 분리막 공급롤(112a) 및 다른 하나의 분리막(15)이 권취되는 제2 분리막 공급롤(112b)을 포함할 수 있다. The separation membrane supply roll 112 includes a first separation membrane supply roll 112a on which one separation membrane 14 is wound from among a plurality of separation membranes 14 and 15, and a second separation membrane supply roll on which the other separation membrane 15 is wound. (112b) may be included.

한편, 공급부(110)는 분리막(15), 음극(12), 분리막(14), 및 양극(11) 순으로 순차 적층시켜 적층체(10)로 가압 스탬프(150) 측으로 공급할 수 있지만, 적층체(10)의 적층 순서는 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 분리막(15), 양극(11), 분리막(14), 및 음극(12)의 순으로 적층하는 등의 다양한 적층 순서로 적층할 수 있음은 물론이다.On the other hand, the supply unit 110 may be sequentially stacked in the order of the separator 15, the cathode 12, the separator 14, and the anode 11 to be supplied to the pressure stamp 150 side as the stack 10, but the stacked body The stacking order of (10) is not necessarily limited to this, for example, stacking in various stacking orders such as stacking the separator 15, the anode 11, the separator 14, and the cathode 12 in that order. Of course you can.

가열부(140)는 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)에 열을 가하여 가열할 수 있다.The heating unit 140 may be heated by applying heat to the laminate 10 of the electrode 13 and the separators 14 and 15.

또한, 가열부(140)는 적층체(10)의 상,하측을 가열하는 상부 히팅블럭(141) 및 하부 히팅블럭(142)을 포함할 수 있다. 이때, 상부 히팅블럭(141) 및 하부 히팅블럭(142)은 예를 들어 내부에 히터(Heater)가 내장될 수 있다. 여기서, 가열부(140)는 적층체(10)와 접촉되어 적층체(10)를 가열하거나, 적층체(10)와 일정거리 이격되어 적층체(10)를 가열할 수 있다.In addition, the heating unit 140 may include an upper heating block 141 and a lower heating block 142 for heating the upper and lower sides of the stacked body 10. In this case, the upper heating block 141 and the lower heating block 142 may have, for example, built-in heaters. Here, the heating unit 140 may be in contact with the stacked body 10 to heat the stacked body 10 or spaced apart from the stacked body 10 by a predetermined distance to heat the stacked body 10.

아울러, 가열부(140)는 가압 스탬프(150)와 소정거리 이격되도록 구비되되, 적층체(10)의 주행방향(S)에 대해 가압 스탬프(150) 측으로 이동되기 전 위치에 위치될 수 있다.In addition, the heating unit 140 is provided so as to be spaced apart from the pressure stamp 150 by a predetermined distance, and may be positioned at a position before moving toward the pressure stamp 150 with respect to the running direction S of the stacked body 10.

이송부(120)는 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)를 각 공정단계로 이송시킬 수 있다. The transfer unit 120 may transfer the stacked body 10 of the electrode 13 and the separators 14 and 15 to each process step.

여기서, 이송부(120)는 적층체(10)를 가열부(140)로 이송하여 가열부(140)에서 적층체(10)를 가열시킬 수 있다. 또한, 가열부(140)로 가열된 적층체(10)를 가압 스탬프(150) 측으로 이송시킬 수 있다. 아울러, 가압 스탬프(150)에 의해 가압되어 접합된 적층체(10)를 이후 공정으로 이송시킬 수 있다. Here, the transfer unit 120 may transfer the stacked body 10 to the heating unit 140 to heat the stacked body 10 in the heating unit 140. In addition, the laminate 10 heated by the heating unit 140 may be transferred to the pressure stamp 150 side. In addition, the laminated body 10 that is pressed and bonded by the pressure stamp 150 may be transferred to a later process.

또한, 이송부(120)는 예를 들어 이송 벨트(Belt)를 포함할 수 있다. 이때, 적층체(10)는 이동되는 이송 벨트에 안착되어 주행될 수 있다. 여기서, 이송 벨트는 지지 블럭(B)의 상면을 따라 슬라이딩(Sliding)되며 이송되거나, 일정간격 이격되어 이송될 수 있다.In addition, the transfer unit 120 may include, for example, a transfer belt (Belt). In this case, the stacked body 10 may be seated on a moving transfer belt and traveled. Here, the transport belt may be transported by sliding along the upper surface of the support block (B), or may be transported at a predetermined interval.

한편, 이송부(120)는 일례로 공급부(110)로부터 공급되는 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)를 가열부(140)와, 가압 스탬프(150), 및 이후 공정으로 연속적으로 이동시킬 수 있다.On the other hand, the transfer unit 120, for example, the electrode 13 supplied from the supply unit 110 and the stack 10 of the separators 14, 15, the heating unit 140, the pressure stamp 150, and subsequent processes. Can be moved continuously.

그리고, 이송부(120)는 다른 예로 공급부(110)로부터 공급되는 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)가 가열부(140)와, 가압 스탬프(150), 및 이후 공정에 도착할 때 마다 이동을 중단시키고, 각 공정이 완료된 후 적층체(10)를 이동시킬 수 있다.And, as another example, the transfer unit 120 includes the electrode 13 supplied from the supply unit 110 and the stacked body 10 of the separators 14, 15, the heating unit 140, the pressurization stamp 150, and subsequent processes. Whenever it arrives, the movement is stopped, and the stack 10 can be moved after each process is completed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압하기 전 상태를 나타낸 우측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압한 상태를 나타낸 우측면도이다.3 is a right side view showing a state before pressing a laminate through a pressing stamp in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a pressurization in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a right side view showing a state in which the laminate is pressed through a stamp.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 가압 스탬프(150)는 지지 블럭(B)에 안착되는 적층체(10)의 상부를 가압하여 접합시킬 수 있다. 2 to 4, the pressure stamp 150 may be bonded by pressing the upper portion of the laminate 10 mounted on the support block (B).

지지 블럭(B)은 가압 스탬프(150)의 하부 방향에 위치되어 상부측에 주행되는 적층체(10)가 위치될 수 있다. 여기서, 적층체(10)는 지지 블럭(B)과 접촉되며 안착되거나, 이송부(120)에 의해 이송 시 이송부(120)를 사이에 두고 지지 블럭(B)에 안착될 수 있다. The support block (B) may be located in the lower direction of the pressure stamp 150 and the stacked body 10 running on the upper side may be located. Here, the stacked body 10 may be seated in contact with the support block B, or may be seated on the support block B with the transport unit 120 interposed therebetween when being transported by the transport unit 120.

또한, 가압 스탬프(150)는 예를 들어 사각형 블럭으로 이루어질 수 있다.In addition, the pressure stamp 150 may be formed of, for example, a square block.

아울러, 가압 스탬프(150)는 자성체를 포함할 수 있다. 여기서, 자성체는 예를 들어 영구 자석으로 이루어질 수 있다.In addition, the pressure stamp 150 may include a magnetic material. Here, the magnetic material may be made of, for example, a permanent magnet.

자기장 발생부(170)는 가압 스탬프(150)에 가압 스탬프(150)로 자기장 펄스(Pulse)를 가하여 가압 스탬프(150)를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 자기장 발생부(170)에서 발생되는 자기장 펄스에 의해 가압 스탬프(150)가 하부로 이동되면, 적층체(10)의 상부를 가압하여 가열된 적층체(10)의 전극(13) 및 분리막(14,15) 사이를 상호 접합시킬 수 있다.The magnetic field generator 170 may move the pressure stamp 150 by applying a magnetic field pulse to the pressure stamp 150 with the pressure stamp 150. Accordingly, when the pressure stamp 150 is moved downward by the magnetic field pulse generated from the magnetic field generator 170, the electrode 13 of the laminate 10 heated by pressing the upper portion of the laminate 10 and The separation membranes 14 and 15 may be bonded to each other.

또한, 자기장 발생부(170)는 예를 들어 전자석을 포함할 수 있다. 여기서, 자기장 발생부(170)에 전기가 인가되면 자기장 펄스가 작용하고, 전기 인가를 해제하면 자기장 펄스의 작용이 해제될 수 있다. 이때, 자기장 발생부(170)에 전기가 인가 시 자기장 발생부(170)와 가압 스탬프(150)의 상호 마주보는 측 부분은 동일 극성을 띄며 자기장 발생부(170)의 자기장 펄스에 의해 가압 스탬프(150)가 하부로 이동될 수 있다. In addition, the magnetic field generator 170 may include an electromagnet, for example. Here, when electricity is applied to the magnetic field generator 170, a magnetic field pulse acts, and when electricity is released, an action of the magnetic field pulse may be canceled. At this time, when electricity is applied to the magnetic field generating unit 170, the magnetic field generating unit 170 and the pressing stamp 150 have the same polarity, and the pressing stamp ( 150) can be moved downward.

플랙서블(Flexible) 부재(160)는 가압 스탬프(150)에서 적층체(10)를 가압하는 측에 구비될 수 있다.The flexible member 160 may be provided on a side of the pressure stamp 150 that presses the stacked body 10.

또한, 플랙서블 부재(160)는 고분자 완충제가 가압 스탬프(150)의 가압측에 구비될 수 있다. In addition, the flexible member 160 may be provided with a polymer buffer on the pressing side of the pressing stamp 150.

아울러, 플랙서블 부재(160)는 예를 들어 가압 스탬프(150)의 가압면에 코팅되어 형성될 수 있다. 여기서, 플랙서블 부재(160)는 구체적으로 예를 들어 PET(polyethylene terephthalate) 필름 또는 우레탄 폼(urethane foam)으로 이루어질 수 있다.In addition, the flexible member 160 may be formed by coating the pressing surface of the pressing stamp 150, for example. Here, the flexible member 160 may be specifically formed of, for example, polyethylene terephthalate (PET) film or urethane foam.

가이드 수단(130)은 단부가 가압 스탬프(150)에 결합되어 가압 스탬프(150)의 상,하 이동을 가이드할 수 있다.The guide means 130 may have an end coupled to the pressure stamp 150 to guide the vertical movement of the pressure stamp 150.

또한, 가이드 수단(130)은 예를 들어 공압 액츄에이터(Actuator)로 이루어지 수 있다. 이때, 가압 스탬프(150)를 하부로 이동시키는 자기장 펄스의 작용이 해제되며 적층체(10)의 가압이 완료된 후, 공압 액츄에이터에 의해 가압 스탬프(150)는 상부로 이동될 수 있다. 여기서, 가압 스탬프(150)의 상부 이동은 가이드 수단(130)에 의해 이동되고, 하부 이동은 자기장 발생부(170)의 자기장 펄스에 의해 이동될 수 있다. In addition, the guide means 130 may be made of, for example, a pneumatic actuator. At this time, the action of the magnetic field pulse that moves the pressure stamp 150 downward is released, and after the pressure of the laminate 10 is completed, the pressure stamp 150 may be moved upward by a pneumatic actuator. Here, the upper movement of the pressure stamp 150 may be moved by the guide means 130, and the lower movement may be moved by the magnetic field pulse of the magnetic field generator 170.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 이송수단을 나타낸 정면도이다.5 is a front view showing a transfer means in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 5를 참고하면, 이동수단(180)은 가압 스탬프(150) 및 자기장 발생부(170)를 적층체(10)의 주행위치에 대응되도록 이동시킬 수 있다.2 and 5, the moving means 180 may move the pressure stamp 150 and the magnetic field generating unit 170 to correspond to the driving position of the stacked body 10.

또한, 이동수단(180)은 모터(181)와, 모터(181)의 의해 회전되는 나사축(182)과, 나사축(182)에 결합되는 이동블럭(183)을 포함할 수 있다.In addition, the moving means 180 may include a motor 181, a screw shaft 182 rotated by the motor 181, and a moving block 183 coupled to the screw shaft 182.

모터(181)는 이동에 필요한 구동력을 제공할 수 있다. 또한, 모터(181)는 예를 들어 서보 모터(servo-motor) 또는 스텝 모터(step motor)로 이루어질 수 있다.The motor 181 may provide a driving force required for movement. In addition, the motor 181 may be formed of, for example, a servo-motor or a step motor.

나사축(182)은 적층체(10)의 진행방향과 나란하게 위치될 수 있다.The screw shaft 182 may be positioned parallel to the traveling direction of the stacked body 10.

이동블럭(183)은 나사축(182)에 결합되는 나사홀(183a)이 형성되고, 자기장 발생부(170) 및 가이드 수단(130)이 장착될 수 있다. The movable block 183 has a screw hole 183a coupled to the screw shaft 182, and a magnetic field generating unit 170 and a guide means 130 may be mounted.

따라서, 모터(181)에 의해 나사축(182)이 회전되면 이동블럭(183)이 나사축(182)을 따라 직선이동되어, 자기장 발생부(170) 및 가이드 수단(130)에 결합된 가압 스탬프(150)를 이동시킬 수 있다.Therefore, when the screw shaft 182 is rotated by the motor 181, the moving block 183 is linearly moved along the screw shaft 182, and the pressure stamp coupled to the magnetic field generating unit 170 and the guide means 130 (150) can be moved.

도 2를 참고하면, 위치감지센서(190)는 적층체(10)의 이동위치를 감지할 수 있다. 여기서, 위치감지센서(190)는 예를 들어 비젼 센서(Vision Sensor) 또는 레이저 센서(Laser Sensor) 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 위치 감지센서는 적층체(10)의 이동위치를 콘트라스트(Contrast; 명암) 인식, RGB(Red-Green-Blue) 수치 인식, 또는 Laser 센서 detecting 등의 방법으로 감지할 수 있다.Referring to FIG. 2, the position sensor 190 may detect the moving position of the stacked body 10. Here, the position sensor 190 may be formed of, for example, a vision sensor or a laser sensor. In this case, the position detection sensor may detect the moving position of the stacked body 10 by a method such as contrast (contrast) recognition, red-green-blue (RGB) numerical recognition, or laser sensor detection.

도 1, 도 2 및 도 5를 참고하면, 제어부(P)는 이동수단(180)의 모터(181) 작동을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(P)는 위치감지센서(190)로부터 적층체(10)의 위치 측정값을 전달받아, 적층체(10)의 이동위치에 대응되도록 모터(181)를 제어하여 가압 스탬프(150) 및 자기장 발생부(170)를 이동시킬 수 있다.1, 2 and 5, the controller P may control the operation of the motor 181 of the moving means 180. In addition, the control unit P receives the position measurement value of the stack 10 from the position sensor 190 and controls the motor 181 to correspond to the moving position of the stack 10 to press the stamp 150 And the magnetic field generator 170 may be moved.

여기서, 제어부(P)는 모터(181)의 회전속도를 조절하여 나사축(182)에 나사 결합된 이동블럭(183)의 이동속도를 조절할 수 있다. 따라서, 제어부(P)는 이동블럭(183)에 장착된 자기장 발생부(170) 및 가이드 수단(130)에 결합된 가압 스탬프(150)의 이동을 적층체(10)의 이동 속도에 대응되도록 이동시킬 수 있어, 이동되는 적층체(10)를 연속적으로 가압하여 적층체(10)의 접합 품질을 현저히 향상시킬 수 있다. 이때, 제어부(P)는 모터(181)를 통해 나사축(182)을 일방향으로 회전시켜 이동블럭(183)을 적층체(10)의 진행방향으로 진행시킬 수 있고, 모터(181)를 통해 나사축(182)을 타방향으로 회전시켜 이동블럭(183)을 적층체(10)의 진행방향에 대해 역방향으로 이동시킬 수 있다.Here, the control unit P may control the moving speed of the moving block 183 screwed to the screw shaft 182 by adjusting the rotation speed of the motor 181. Accordingly, the control unit P moves the movement of the magnetic field generating unit 170 mounted on the moving block 183 and the pressure stamp 150 coupled to the guide means 130 so as to correspond to the moving speed of the stack 10 It is possible to improve the bonding quality of the laminate 10 by continuously pressing the moved laminate 10. At this time, the control unit P may rotate the screw shaft 182 in one direction through the motor 181 to advance the moving block 183 in the moving direction of the stack 10, and the screw through the motor 181 By rotating the shaft 182 in the other direction, the moving block 183 may be moved in a direction opposite to the moving direction of the stacked body 10.

그리고, 제어부(P)는 예를 들어 이동수단(180)을 통해 가압 스탬프(150)를 이동시키며 적층체(10)를 0.1 ~ 10초 동안 가압시킬 수 있다. In addition, the controller P may move the pressure stamp 150 through the moving means 180 and press the stack 10 for 0.1 to 10 seconds.

한편, 제어부(P)는 가열부(140)와, 자기장 발생부(170), 및 가이드 수단(130) 등의 전극 조립체 제조장치(100)의 각 장치들과 전기적으로 연결되어 각 장치들의 작동을 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit P is electrically connected to each of the devices of the electrode assembly manufacturing apparatus 100 such as the heating unit 140, the magnetic field generating unit 170, and the guide means 130 to control the operation of each device. Can be controlled.

이때, 제어부(P)는 예를 들어 적층체(10)의 가압 시, 자기장 발생부(170)에 전기를 인가하여 자기장 펄스를 가압 스탬프(150)에 가하여 가압 스탬프(150)을 이동시키는 한편, 가이드 수단(130)에 전기를 인가하지 않도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(P)는 적층체(10)의 가압 완료 시, 자기장 발생부(170)에 전기를 차단하여 자기장 펄스의 작용을 해제시키고, 가이드 수단(130)에 전기를 인가하여 가압 스탬프(150)를 상부로 이동시킬 수 있다.At this time, the control unit P applies electricity to the magnetic field generating unit 170, for example, when pressing the stacked body 10 to apply a magnetic field pulse to the pressurizing stamp 150 to move the pressurizing stamp 150, It is possible to control not to apply electricity to the guide means 130. In addition, when the pressurization of the stacked body 10 is completed, the control unit P cuts off electricity to the magnetic field generating unit 170 to release the action of the magnetic field pulse, and applies electricity to the guide means 130 to press the stamp 150 ) Can be moved to the top.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 적층체를 가열하는 과정을 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 적층체를 가압하는 과정을 나타낸 정면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압하며 적층체를 따라 가압 스탬프가 이동하는 과정을 나타낸 정면도이다.6 is a front view showing a process of heating a laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a process of pressing the laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a front view shown, and FIG. 8 is a front view showing a process in which a laminate is pressed through a pressure stamp in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention and the pressure stamp moves along the laminate.

또한, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 가압력을 해제하는 과정을 나타낸 정면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 원위치되는 과정을 나타낸 정면도이다.In addition, Figure 9 is a front view showing a process of releasing the pressing pressure in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a pressure stamp in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention It is a front view showing the process of repositioning.

이하에서 도 6 내지 도 10을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation of the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

도 6을 참고하면, 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)가 가열부(140)에 의해 가열되고, 이송부(120)는 가열된 적층체(10)를 가압 스탬프(150) 측으로 이동시킨다. 이때, 적층체(10)는 가열부(140)의 상부 히팅블럭(141) 및 하부 히팅블럭(142) 사이를 통과하며 가열될 수 있다.Referring to FIG. 6, the laminate 10 of the electrode 13 and the separators 14 and 15 is heated by the heating unit 140, and the transfer unit 120 presses the heated laminate 10 with a pressure stamp ( 150). In this case, the laminate 10 may be heated while passing between the upper heating block 141 and the lower heating block 142 of the heating unit 140.

이후, 도 7을 참고하면, 가압 스탬프(150)의 하부 방향에 적층체(10)가 도달하면 자기장 발생부(170)에서 자기장 펄스를 가압 스탬프(150)에 가하여 가압 스탬프(150)를 하부로 이동시킨다. 이때, 자기장 펄스의 영향으로 가압 스탬프(150)는 적층체(10) 방향으로 이동되며 적층체(10)를 가압하고, 가압력에 의해 가열된 적층체(10)의 전극(13) 및 분리막(14,15) 사이가 접합되어 전극 조립체(10')를 제조할 수 있다. 여기서, 가압 스탬프(150)의 가압측에 플랙서블 부재(160)가 구비되어 적층체(10)를 가압함에 따라 전극(13)의 위치별 두께 편차가 보상되며 현저히 균일한 가압이 가능할 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 7, when the stack 10 reaches the lower direction of the pressurization stamp 150, the magnetic field generator 170 applies a magnetic field pulse to the pressurization stamp 150 to lower the pressurization stamp 150. Move. At this time, under the influence of the magnetic field pulse, the pressure stamp 150 is moved in the direction of the laminate 10 and presses the laminate 10, and the electrode 13 and the separator 14 of the laminate 10 heated by the pressing force ,15) are bonded to each other to manufacture the electrode assembly 10'. Here, as the flexible member 160 is provided on the pressing side of the pressing stamp 150 to press the stacked body 10, a thickness deviation of the electrode 13 for each position is compensated, and remarkably uniform pressing may be possible.

이후, 도 8을 참고하면, 적층체(10)가 주행 시 적층체(10)의 이동위치를 위치감지센서(190)가 감지하여, 제어부(P)가 적층체(10)의 이동위치에 대응되도록 이동수단(180)을 통해 가압 스탬프(150)를 이동시키며 주행되는 적층체(10)를 0.1~10초간 가압할 수 있다. 이에 따라, 적층체(10)의 가압시간을 충분히 확보할 수 있어 접합 품질이 보다 향상될 수 있고, 적층체(10)를 이송하며 가압할 수 있어 제조 시간이 단축되고 생산량이 향상될 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 8, the position sensor 190 detects the moving position of the stack 10 when the stack 10 is running, and the control unit P corresponds to the moving position of the stack 10 The pressure stamp 150 is moved through the moving means 180 so that the driven stack 10 may be pressed for 0.1 to 10 seconds. Accordingly, it is possible to sufficiently secure the pressing time of the stacked body 10, so that the bonding quality can be further improved, and since the stacking body 10 can be transferred and pressed, the manufacturing time can be shortened and the production amount can be improved.

이후, 도 9를 참고하면, 제어부(P)는 적층체(10)의 접합이 완료되면 자기장 발생부(170)의 작동을 중지시키고, 가이드 수단(130)에 결합된 가압 스탬프(150)를 가이드 수단(130)인 공압 액츄에이터의 공압으로 상부로 이동시킬 수 있다. 그리고, 도 2를 참고하면, 접합이 완료된 적층체(10)는 커터(C3)에 의해 일정 크기로 절단되어 전극 조립체(10')로 제조될 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 9, when the bonding of the stacked body 10 is completed, the control unit P stops the operation of the magnetic field generator 170 and guides the pressure stamp 150 coupled to the guide means 130. It can be moved upward by the pneumatic pressure of the pneumatic actuator which is the means 130. Further, referring to FIG. 2, the laminated body 10 on which the bonding is completed may be cut to a predetermined size by a cutter C3 to be manufactured as an electrode assembly 10 ′.

이후, 도 10을 참고하면, 제어부(P)는 이동수단(180)을 통해 가압 스탬프(150)를 적층체(10)의 주행방향(S)에서 반대 방향으로 원점 복귀시킬 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 10, the controller P may return the pressure stamp 150 to the origin in the opposite direction from the running direction S of the stacked body 10 through the moving means 180.

이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus for manufacturing an electrode assembly according to another embodiment of the present invention will be described.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 사시도이다.11 is a perspective view schematically showing an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)는 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)에 열을 가하는 가열부(240)와, 적층체(10)의 상부를 가압하여 접합시키고, 자성체를 포함하는 가압 스탬프(150)와, 가압 스탬프(150)에 자기장 펄스를 가하여 이동시키는 자기장 발생부(170)와, 적층체(10)를 가압하는 측에 구비되는 플랙서블(Flexible) 부재와, 적층체(10)를 가압 스탬프(150) 측으로 이송시키는 이송부(120)와, 가압 스탬프(150)의 상,하 이동을 가이드하는 가이드 수단(130)과, 가압 스탬프(150) 및 자기장 발생부(170)를 적층체(10)의 주행위치에 대응되도록 이동시키는 이동수단(180), 및 가압 스탬프(150) 측으로 전극(13) 및 분리막(14,15)을 공급하는 공급부(110)를 포함한다.Referring to FIG. 11, an electrode assembly manufacturing apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes a heating unit 240 for applying heat to the stack 10 of the electrode 13 and the separators 14 and 15, The upper portion of the laminate 10 is pressed and bonded, and a pressure stamp 150 including a magnetic material, a magnetic field generator 170 for moving by applying a magnetic field pulse to the pressure stamp 150, and the laminate 10 are provided. A flexible member provided on the pressurizing side, a transfer unit 120 for transferring the stacked body 10 to the pressurizing stamp 150 side, and a guide means for guiding the vertical movement of the pressurizing stamp 150 ( 130), a moving means 180 for moving the pressure stamp 150 and the magnetic field generating unit 170 to correspond to the driving position of the stack 10, and the electrode 13 and the separator ( It includes a supply unit 110 for supplying 14 and 15).

본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치와 비교할 때, 가열부(240)의 구성 및 위치에 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.The electrode assembly manufacturing apparatus 200 according to another exemplary embodiment of the present invention has a difference in the configuration and position of the heating unit 240 as compared to the electrode assembly manufacturing apparatus according to the above-described exemplary embodiment. Accordingly, in the present exemplary embodiment, overlapping content with the exemplary embodiment will be omitted or briefly described, and the differences will be mainly described.

보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)에서 가열부(240)는 가열판을 포함할 수 있다. In more detail, in the electrode assembly manufacturing apparatus 200 according to another embodiment of the present invention, the heating unit 240 may include a heating plate.

여기서, 가열판은 가압 스탬프(150)와 플랙서블 부재(160) 사이에 위치될 수 있다.Here, the heating plate may be positioned between the pressure stamp 150 and the flexible member 160.

이에 따라, 가압 스탬프(150)로 전극(13) 및 분리막(14,15)의 적층체(10)를 가압 시, 열을 동시에 가하며 가압할 수 있다. 이에 따라, 제조 시간이 현저히 감소되고, 가열부(240)에 의해 적층체(10)가 가열된 후 이동하는 과정에서 적층체(10)의 온도가 낮아져 접합 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, when pressing the electrode 13 and the stacked body 10 of the separators 14 and 15 with the pressing stamp 150, it is possible to simultaneously apply heat and pressurize. Accordingly, the manufacturing time is significantly reduced, and the temperature of the laminate 10 is lowered in the process of moving after the laminate 10 is heated by the heating unit 240, thereby preventing deterioration of bonding quality.

한편, 가열판은 예를 들어 내부에 열선이 위치되어 저항열을 통해 가압 스탬프(150) 및 플랙서블 부재(160)를 지속적으로 가열할 수 있다. 이에 따라, 가압 스탬프(150)를 이동시켜 적층체(10)를 가압 시 균일한 온도로 적층체(10)를 가열할 수 있다.Meanwhile, the heating plate may continuously heat the pressurization stamp 150 and the flexible member 160 by means of resistance heat, as a heating wire is positioned therein. Accordingly, when the pressure stamp 150 is moved to press the laminate 10, the laminate 10 may be heated to a uniform temperature.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가열부가 가압 스탬프를 가열하는 준비과정을 나타낸 정면도이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 적층체를 가열 및 가압하는 과정을 나타낸 정면도이며, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프를 통해 적층체를 가압하며 적층체를 따라 가압 스탬프가 이동하는 과정을 나타낸 정면도이다.12 is a front view showing a preparation process in which a heating unit heats a pressurized stamp in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a heating laminate in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention. And a front view showing a process of pressing, and FIG. 14 is a front view showing a process of moving a pressure stamp along the laminate while pressing a laminate through a pressure stamp in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

또한, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 가압력을 해제하는 과정을 나타낸 정면도이며, 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 가압 스탬프가 원위치되는 과정을 나타낸 정면도이다.In addition, FIG. 15 is a front view showing a process of releasing a pressing force by a pressing stamp in an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a pressing stamp in the electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention. It is a front view showing the process of repositioning.

이하에서 도 12 내지 도 16을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation of the electrode assembly manufacturing apparatus 200 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 16.

도 12를 참고하면, 가열부(240)의 가열판은 가압 스탬프(150)와 플랙서블 부재(160) 사이에 위치되어, 가압 스탬프(150) 및 플랙서블 부재(160)를 지속적으로 가열하여 일정 가열 온도를 유지시킨다.Referring to FIG. 12, the heating plate of the heating unit 240 is positioned between the pressure stamp 150 and the flexible member 160, and continuously heats the pressure stamp 150 and the flexible member 160 to provide a constant heating. Keep the temperature.

이후, 도 13을 참고하면, 가압 스탬프(150)의 하부 방향에 적층체(10)가 도달하면 자기장 발생부(170)에서 자기장 펄스를 가압 스탬프(150)에 가하여 가압 스탬프(150)를 하부로 이동시킨다. 여기서, 자기장 펄스의 영향으로 가압 스탬프(150)는 적층체(10) 방향으로 이동되며 적층체(10)를 가압한다. 이때, 적층체(10)는 가열된 가압 스탬프(150) 및 플랙서블 부재(160)에 의해 가열되며 가압되며 접합될 수 있다. 이에 따라, 균일한 가열온도를 유지하며 적층체(10)를 가열하며 가압할 수 있어 전극(13) 및 분리막(14,15) 사이의 접합력이 향상되고 균일한 접합이 가능할 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 13, when the stack 10 reaches the lower direction of the pressurization stamp 150, the magnetic field generator 170 applies a magnetic field pulse to the pressurization stamp 150 to lower the pressurization stamp 150. Move. Here, under the influence of the magnetic field pulse, the pressure stamp 150 is moved in the direction of the stacked body 10 and presses the stacked body 10. In this case, the laminate 10 may be heated and pressed by the heated press stamp 150 and the flexible member 160 and bonded. Accordingly, it is possible to maintain a uniform heating temperature, heat and pressurize the laminate 10, thereby improving the bonding strength between the electrode 13 and the separators 14 and 15, and enabling uniform bonding.

이후, 도 14를 참고하면, 적층체(10)가 주행 시 적층체(10)의 이동위치를 위치감지센서(190)가 감지하여 제어부(P)가 적층체(10)의 이동위치에 대응되도록 이동수단(180)을 통해 가압 스탬프(150)를 이동시키며 주행되는 적층체(10)를 0.1~10초간 가압할 수 있다. 이에 따라, 적층체(10)의 가압시간을 충분히 확보할 수 있어 접합 품질이 보다 향상될 수 있고, 적층체(10)를 이송하며 가압할 수 있어 제조 시간이 단축되고 생산량이 향상될 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 14, the position detection sensor 190 senses the moving position of the stack 10 when the stack 10 is running so that the control unit P corresponds to the moving position of the stack 10. By moving the pressing stamp 150 through the moving means 180, it is possible to pressurize the driven stack 10 for 0.1 to 10 seconds. Accordingly, it is possible to sufficiently secure the pressing time of the stacked body 10, so that the bonding quality can be further improved, and since the stacking body 10 can be transferred and pressed, the manufacturing time can be shortened and the production amount can be improved.

이후, 도 15를 참고하면, 제어부(P)는 적층체(10)의 가압이 완료되면 자기장 발생부(170)의 작동을 중지시키고, 가이드 수단(130)에 결합된 가압 스탬프(150)를 가이드 수단(130)인 공압 액츄에이터의 공압으로 상부로 이동시킬 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 15, the control unit P stops the operation of the magnetic field generating unit 170 when the pressurization of the stacked body 10 is completed, and guides the pressurization stamp 150 coupled to the guide unit 130. It can be moved upward by the pneumatic pressure of the pneumatic actuator which is the means 130.

이후, 도 16을 참고하면, 제어부(P)는 이동수단(180)을 통해 가압 스탬프(150)를 적층체(10)의 주행방향(S)에서 반대 방향으로 원점 복귀시킬 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 16, the control unit P may return the pressure stamp 150 to the origin in the opposite direction from the running direction S of the stacked body 10 through the moving means 180.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체를 설명하기로 한다.Hereinafter, an electrode assembly according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체(10')는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치 및 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조된 전극 조립체(10')에 대한 것이다.2, an electrode assembly 10' according to an embodiment of the present invention is an electrode assembly 10' manufactured by the electrode assembly manufacturing apparatus according to the above-described embodiment and the electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment. ) For.

따라서, 본 실시예는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치 및 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치와 중복되는 내용을 생략하기로 한다.Accordingly, in the present embodiment, contents overlapping with the electrode assembly manufacturing apparatus according to the above-described embodiment and the electrode assembly manufacturing apparatus according to the other embodiments will be omitted.

전극 조립체(10')는 충방전이 가능한 발전소자로서, 양극(11), 분리막 (14,15), 및 음극(12)이 교대로 적층되어 결집된 형태로 형성될 수 있다.The electrode assembly 10 ′ is a power generating device capable of charging and discharging, and may be formed in a form in which the anode 11, the separators 14 and 15, and the cathode 12 are alternately stacked.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.Hereinafter, a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 전극 조립체(10') 및 전극 조립체(10')를 수용하는 전지 케이스(미도시)를 포함한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 10' and a battery case (not shown) accommodating the electrode assembly 10'.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치 및 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조된 전극 조립체(10')를 포함하는 이차전지에 대한 것이다. 따라서, 본 실시예는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치 및 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention relates to a secondary battery including the electrode assembly manufacturing apparatus according to the above-described embodiment and the electrode assembly 10 ′ manufactured by the electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment. Accordingly, in the present embodiment, contents overlapping with the electrode assembly manufacturing apparatus according to the above-described embodiment and the electrode assembly manufacturing apparatus according to the other embodiments will be omitted or briefly described, and the differences will be mainly described.

보다 상세히, 전극 조립체(10')는 전술한 전극 조립체 제조장치를 통해 제조된 전극 조립체(10')로서, 전극(13) 및 분리막(14,15)이 교대로 적층될 수 있다. 이때, 양극(11), 분리막(14,15), 및 음극(12)이 교대로 적층되어 라미네이션을 통해 결집된 형태로 형성될 수 있다.In more detail, the electrode assembly 10 ′ is an electrode assembly 10 ′ manufactured through the above-described electrode assembly manufacturing apparatus, and electrodes 13 and separators 14 and 15 may be alternately stacked. In this case, the anode 11, the separators 14 and 15, and the cathode 12 may be alternately stacked to be formed in a clustered form through lamination.

전지 케이스는 전극 조립체(10')를 내부에 수용하도록 수용부가 형성될 수 있다. 전극 조립체(10')가 전지 케이스에 수용되어 이차전지를 형성하는 기술은 당업계에 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The battery case may have a receiving portion formed therein to accommodate the electrode assembly 10 ′. A technique for forming a secondary battery by accommodating the electrode assembly 10 ′ in a battery case is known in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the electrode assembly manufacturing apparatus according to the present invention, and the electrode assembly and secondary battery manufactured through it are not limited thereto. It will be said that various implementations are possible by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention.

또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. In addition, the specific scope of protection of the invention will be made clear by the appended claims.

10: 적층체
10': 전극 조립체
11: 양극
11a: 양극 집전체
11b: 양극 활물질
12: 음극
12a: 음극 집전체
12b: 음극 활물질
13: 전극
14,15: 분리막
16: 양극 탭
17: 음극 탭
18: 전극 탭
100,200: 전극 조립체 제조장치
110: 공급부
111: 전극 공급롤
111a: 양극 공급롤
111b: 음극 공급롤
112: 분리막 공급롤
112a: 제1 분리막 공급롤
112b: 제2 분리막 공급롤
120: 이송부
130: 가이드 수단
140,240: 가열부
141: 상부 히팅블럭
142: 하부 히팅블럭
150: 가압 스탬프
160: 플랙서블 부재
170: 자기장 발생부
180: 이동수단
181: 모터
182: 나사축
183: 이동블럭
183a: 나사홀
190: 위치감지센서
B: 지지 블럭
C1,C2,C3 커터
P: 제어부
S: 주행방향10: laminate
10': electrode assembly
11: anode
11a: positive electrode current collector
11b: positive electrode active material
12: cathode
12a: negative electrode current collector
12b: negative active material
13: electrode
14,15: separator
16: anode tab
17: cathode tab
18: electrode tab
100,200: electrode assembly manufacturing device
110: supply
111: electrode supply roll
111a: anode supply roll
111b: cathode supply roll
112: separation membrane supply roll
112a: first separation membrane supply roll
112b: second separation membrane supply roll
120: transfer unit
130: guide means
140,240: heating unit
141: upper heating block
142: lower heating block
150: pressurized stamp
160: flexible member
170: magnetic field generator
180: vehicle
181: motor
182: screw shaft
183: moving block
183a: screw hole
190: position detection sensor
B: Support block
C1, C2, C3 cutter
P: control unit
S: driving direction

Claims

An apparatus for manufacturing an electrode assembly by laminating a stack of alternately stacked electrodes and separators,
A heating unit for applying heat to the laminate;
A pressurized stamp that pressurizes and bonds the upper portion of the laminate seated on the support block, and includes a magnetic material; And
Including a magnetic field generator for applying a magnetic field pulse to the pressure stamp,
An electrode assembly manufacturing apparatus for moving the pressure stamp to pressurize the heated laminate by applying a magnetic field pulse from the magnetic field generator to the pressure stamp.

The method according to claim 1,
An electrode assembly manufacturing apparatus further comprising a flexible member provided on a side of the pressure stamp that presses the laminate.

The method according to claim 2,
The flexible member is an electrode assembly manufacturing apparatus formed by coating a polymer buffer.

The method of claim 3,
The flexible member is an electrode assembly manufacturing apparatus made of a PET film or urethane foam.

The method according to claim 2,
The heating unit includes a heating plate,
The heating plate is an electrode assembly manufacturing apparatus positioned between the pressure stamp and the flexible member.

The method according to claim 1,
The heating unit includes an upper heating block and a lower heating block for heating the upper and lower sides of the laminate, and is provided to be spaced apart from the pressure stamp by a predetermined distance,
Electrode assembly manufacturing apparatus further comprising a transfer unit for transferring the laminate heated by the heating unit to the pressure stamp side.

The method according to claim 1,
An electrode assembly manufacturing apparatus wherein the magnetic field generator includes an electromagnet.

The method according to claim 1,
The electrode assembly manufacturing apparatus further comprises a guide means for guiding the vertical movement of the pressure stamp is coupled to the end portion of the pressure stamp (Guinde).

The method of claim 8,
The guide means is made of a pneumatic actuator,
An electrode assembly manufacturing apparatus in which the pressure stamp is moved upward by the pneumatic actuator after the action of the magnetic field pulse that moves the pressure stamp downward is released and the pressure of the laminate is completed.

The method of claim 8,
Further comprising a moving means for moving the pressure stamp and the magnetic field generator to correspond to the driving position of the stack,
The moving means is an electrode assembly manufacturing apparatus including a motor that provides a driving force required for movement.

The method of claim 10,
A position sensor for detecting a moving position of the stacked body; And
Including a control unit for controlling the motor operation of the moving means,
The control unit receives the position measurement value of the stacked body from the position detection sensor, and controls the motor to correspond to the moving position of the stacked body to move the pressure stamp and the magnetic field generator.

The method of claim 10,
The moving means
A screw shaft rotated by the motor and positioned parallel to the traveling direction of the laminate; And
A screw hole coupled to the screw shaft is formed, and further comprising a moving block on which the magnetic field generating unit and the guide means are mounted,
When the screw shaft is rotated by the motor, the moving block is linearly moved along the screw shaft to move the magnetic field generator and the pressure stamp coupled to the guide means.

The method according to claim 1,
Further comprising a supply for supplying the electrode and the separator to the pressure stamp side,
The electrode assembly manufacturing apparatus including an electrode supply roll on which the electrode is wound and a separation membrane supply roll on which the separation membrane is wound.

The method according to claim 1,
An electrode assembly manufactured by the electrode assembly manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 13.

The method according to claim 1,
A secondary battery comprising an electrode assembly manufactured by the electrode assembly manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 13.