KR20210074026A

KR20210074026A - 전극조립체, 그의 제조장치 및 제조방법

Info

Publication number: KR20210074026A
Application number: KR1020190164940A
Authority: KR
Inventors: 김원년; 신현경; 정수택; 권순관; 이병규
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2021-06-21
Also published as: US20220393225A1; WO2021118033A1; EP4030517A1; EP4030517A4; CN114503353A

Abstract

본 발명은 전극조립체 제조방법으로서, (a) 복수개의 전극과 복수개의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 제1 위치에 이송하는 단계; (b) 제1 위치의 전극조립체에 구비된 분리막의 전폭방향 양쪽 측부에 접착층을 형성하는 단계; (c) 제2 위치에 구비된 한 쌍의 가압블록을 상호 대응하는 방향으로 이동시키되, 한 쌍의 가압블록 사이 간격은 상기 분리막의 전폭방향 길이보다는 작고 상기 전극의 전폭방향 길이보다는 크게 형성하는 단계; (d) 제1 위치의 전극조립체를 제2 위치에 구비된 한 쌍의 가압블록 사이에 삽입되도록 하강하면, 분리막의 양쪽 측부가 가압블록에 접촉되면서 상부방향으로 절곡되는 단계; 및 (e) 한 쌍의 가압블록을 상기 전극조립체 방향으로 이동시키면, 절곡된 상기 분리막의 양쪽 측부가 겹쳐지면서 접착층에 의해 접착되는 단계를 포함한다.

Description

전극조립체, 그의 제조장치 및 제조방법{ELECTRODE ASSEMBLY, MANUFACTURING METHOD AND DEVICE OF THEREOF}

본 발명은 전극으로부터 돌출된 분리막의 측부의 접착력을 증대하고 접힘을 방지하는 전극조립체, 그의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류된다.

한편, 파우치형 이차전지는 전극조립체, 상기 전극조립체에 결합되는 전극리드, 상기 전극리드의 선단이 외부로 인출된 상태로 상기 전극조립체를 수용하는 파우치를 포함하며, 상기 전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 적층되는 구조를 가진다. 그리고 상기 전극은 전극활물질이 코팅된 코팅부와 전극활물질이 없는 전극탭을 포함한다. 여기서 상기 전극탭은 전극조립체의 전장방향에 위치한 전극의 단부에 구비된다.

여기서 파우치형 이차전지는 전극조립체의 전방방향에 위치한 분리막을 접합하여 전극탭에 의한 전극의 유동을 방지하고 있다.

그러나 파우치형 이차전지는 파우치에 수용된 전극조립체의 이동 또는 전해액 함침과정에서 전극과 분리막이 분리될 경우 전극이 분리막의 전폭방향으로 이동되면서 쇼트가 발생할 수 있고, 분리막의 전폭방향 측부가 파우치와 충돌하면서 접히는 문제점이 있었다.

특허공개번호 제10-2016-0132566호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 전폭방향에 위치한 분리막의 측부를 접착함으로써, 전극이 분리막 밖으로 인출되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 쇼트 발생을 방지할 수 있다. 특히 분리막의 전폭방향 측부가 접히는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 분리막 측부의 변형을 방지할 수 있는 전극조립체, 그의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전극조립체 제조방법은 (a) 복수개의 전극과 복수개의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 제1 위치에 이송하는 단계; (b) 제1 위치의 전극조립체에 구비된 분리막의 전폭방향 양쪽 측부에 접착층을 형성하는 단계; (c) 제2 위치에 구비된 한 쌍의 가압블록을 상호 대응하는 방향으로 이동시키되, 한 쌍의 가압블록 사이 간격은 상기 분리막의 전폭방향 길이보다는 작고 상기 전극의 전폭방향 길이보다는 크게 형성하는 단계; (d) 제1 위치의 전극조립체를 제2 위치에 구비된 한 쌍의 가압블록 사이에 삽입되도록 하강하면, 분리막의 양쪽 측부가 가압블록에 접촉되면서 상부방향으로 절곡되는 단계; 및 (e) 한 쌍의 가압블록을 상기 전극조립체 방향으로 이동시키면, 절곡된 상기 분리막의 양쪽 측부가 겹쳐지면서 접착층에 의해 접착되는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (a) 단계와 상기 (d) 단계는 그리퍼를 이용하여 상기 전극조립체를 제1 위치에 이송하고, 제1 위치의 전극조립체를 제2 위치로 하강시킬 수 있다.

상기 (b)는 바인더 분사기를 통해 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부에 바인더를 분사하여 접착층을 형성할 수 있다.

상기 바인더는 불포화카르복실산 에스테르(Unsaturated Carboxylic Acid Ester) 종류를 사용하고, 상기 불포화카르복실산 에스테르 종류는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리부릴아크릴레이트 및 폴리아크릴로니트릴 중 어느 하나일 수 있다.

상기 (b)는 플라즈마장치를 이용하여 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부를 플라즈마 처리하여 접착층을 형성할 수 있다.

상기 (c) 단계는 상기 분리막의 양쪽 측부가 접촉되는 한 쌍의 가압블록의 가압면에 바인더가 묻지 않도록 코팅층을 형성하는 공정을 더 포함할 수 있다.

상기 코팅층은 규소(Si) 또는 테프론(Teflon) 소재일 수 있다.

상기 (c) 단계에서 한 쌍의 가압블록은 설정 온도를 가짐에 따라 한 쌍의 가압블록에 접촉되는 분리막의 양쪽 측부를 가열하여 접착력을 높일 수 있다.

상기 설정 온도는 60℃~90℃일 수 있다.

상기 (e) 단계에서 한 쌍의 가압블록은 상기 전극의 양쪽 끝단으로부터 설정 거리 앞에서 정지하며, 상기 설정거리는 1mm~5mm일 수 있다.

상기 (e) 단계는 한 쌍의 가압블록의 중앙에 전극조립체가 배치되도록 위치를 조절하는 조절공정을 더 포함하며, 상기 조절공정은 전극조립체가 삽입된 한 쌍의 가압블록을 상부에서 촬영하고, 촬영된 영상에서 한 쌍의 가압블록 중심선과 전극조립체의 중심선을 각각 측정한 후, 한 쌍의 가압블록 중심선과 전극조립체의 중심선을 대비하여 오차값만큼 전극조립체의 위치를 조절할 수 있다.

한편, 본 발명의 전극조립체 제조장치는 복수개의 전극과 복수개의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 제1 위치에서 제2 위치로 이송하는 그리퍼; 상기 제1 위치의 전극조립체에 구비된 분리막의 전폭방향 양쪽 측부에 바인더를 분사하여 접착층을 형성하는 바인더 분사기; 상기 제2 위치에 구비되고, 상기 그리퍼에 의해 제2 위치에 전극조립체가 이송되면 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부를 겹치게 상부방향으로 절곡되는 한 쌍의 가압블록을 포함하며, 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부는 접착층에 의해 절곡된 상태로 접착될 수 있다.

한 쌍의 가압블록의 가압면에는 바인더가 묻지 않도록 코팅층이 형성되고, 상기 코팅층은 규소(Si) 또는 테프론(Teflon) 소재일 수 있다.

한 쌍의 가압블록은 상호 대응하는 방향 또는 반대방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 전극조립체는 복수개의 전극과 복수개의 분리막이 상하방향을 따라 교대로 적층되는 것으로, 상기 전극으로부터 돌출된 복수개의 분리막 전폭방향 양쪽 측부는 순차적으로 겹치게 절곡되고, 순차적으로 겹치게 절곡된 복수개의 분리막 양쪽 측부는 접착층에 의해 접착될 수 있다.

본 발명은 전극조립체 제조방법은 전극조립체에 구비된 분리막의 전폭방향 측부를 절곡한 다음 접착함으로써 분리막의 전폭방향 접착력을 크게 높일 수 있고, 그에 따라 분리막의 측부 변형을 방지할 수 있다. 특히 전극조립에 구비된 전극의 외부 인출을 방지하여 쇼트 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조방법을 나타낸 순서도.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조방법을 나타낸 공정도로, 도 5는 (a) 단계에서 전극조립체가 준비되는 도면이며, 도 6은 (b) 단계에서 전극조립체가 A위치로 이송된 도면이고, 도 7은 (c) 단계를 나타낸 도면이며, 도 8은 (d) 단계를 나타낸 도면이고, 도 9는 (e) 단계에서 위치 조절 공정을 나타낸 도면이며, 도 10은 (e) 단계에서 가압공정을 나타낸 도면임.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체]

본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(10)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 복수개의 전극(11)과 복수개의 분리막(12)이 상하방향을 따라 교대로 적층되는 구조를 가진다.

여기서 상기 전극(11)은 양극 및 음극일 수 있고, 상기 분리막(12)은 상기 양극과 상기 음극의 쇼트 발생을 방지하기 위해 상기 전극(11) 보다 큰 면적을 가진다. 즉 분리막(12)은 전극조립체의 전장방향 양쪽 단부(이하 분리막의 양쪽 단부라 함)와 전극조립체의 전폭방향 양쪽 측부(이하, 분리막의 양쪽 측부라 함)는 전극으로부터 돌출되면서 쇼트 발생을 방지한다.

특히 상기 전극(11)으로부터 돌출된 분리막(12)의 양쪽 측부는 상방향을 따라 순차적으로 겹치게 절곡되며, 겹치게 절곡된 분리막의 양쪽 측부는 접착층(13)에 의해 접착된다. 즉, 겹치게 절곡된 분리막의 양쪽 측부 사이에는 접착층(13)이 형성되고, 상기 접착층(13)는 접착력을 통해 겹치게 절곡된 분리막의 양쪽 측부를 일체로 결합한다. 이에 따라 전극조립체(10)의 양쪽 측부는 분리막(12)의 양쪽 측부에 의해 마감됨에 따라 이물질 유입을 차단할 수 있다. 특히 전극(11)이 분리막(12) 측부로 인출되는 것을 방지하여 쇼트 발생을 방지할 수 있다. 또한 분리막(12) 양쪽 측부의 변형을 방지할 수 있다.

한편, 상기 접착층(13)은 바인더가 도포되면서 형성될 수도 있고, 분리막의 양쪽 측부를 플라즈마 처리하여 형성할 수도 있다.

여기서 상기 바인더는 불포화카르복실산 에스테르(Unsaturated Carboxylic Acid Ester) 종류를 사용하고, 상기 불포화카르복실산 에스테르 종류는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리부릴아크릴레이트 및 폴리아크릴로니트릴 중 어느 하나일 수 있다.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(10)는 분리막(12)의 양쪽 측부를 순차적으로 겹치게 절곡되며, 접착층(13)으로 접착함으로써, 분리막(12)의 양쪽 측부의 접착력을 크게 높일 수 있고, 전극의 외부 인출을 방지하여 쇼트 발생을 방지할 수 있으며, 특히 전극조립체(10) 측부를 마감하여 이물질 유입을 차단할 수 있다.

이와 같은 구조를 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(10)는 전극조립체 제조장치(100)를 통해 제조된다.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치]

본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치(100)는 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10)에 구비된 분리막(12)의 양쪽 측부를 자동으로 절곡하고 접착하기 위한 것으로, 그리퍼(110), 바인더 분사기(120), 한 쌍의 가압블록(130)을 포함한다.

그리퍼

그리퍼(110)는 전극조립체를 이송하기 위한 것으로, 설정 위치에 배치된 전극조립체(10)를 파지한 다음, 제1 위치(A)를 거쳐서 제2 위치(B)까지 이송한다. 이때 그리퍼(110)는 제1 위치(A) 또는 제2 위치(B)에서 설정시간 정지하며, 이에 따라 그리퍼(110)에 의해 제1 위치(A)에 전극조립체(10)가 이송되면 전극조립체(10)에 구비된 분리막(12)의 양쪽 측부에 접착층을 형성한다. 그리고 그리퍼(110)에 의해 제2 위치(B)에 전극조립체(10)가 이송되면, 전극조립체(10)에 구비된 분리막(12)의 양쪽 측부를 절곡하여 접착한다.

여기서 상기 설정 위치는 최상단에 위치하고, 제1 위치(A)는 상기 설정 위치의 하부에 위치하며, 제2 위치(B)는 제1 위치(A)의 하부에 위치한다.

바인더 분사기

바인더 분사기(120)는 제1 위치(A)에 이송된 전극조립체(10)의 전폭방향 양쪽에 각각 구비되고, 전극조립체(10)의 분리막(12) 양쪽 측부에 바인더를 분사하여 접착층(13)을 형성한다. 즉, 바인더 분사기(120)는 분리막(12)의 측부 양면(상면과 하면)에 접착층(13)을 형성한다.

한편, 그리퍼(110)에 의해 제1 위치(A)에 이송된 전극조립체(10)가 바인더 분사기(120) 사이에 배치되었는지 감지하는 감지센서(121)를 더 포함하며, 상기 감지센서(121)는 전극조립체(10)가 바인더 분사기(120) 사이에 배치되지 않으면, 그리퍼(110)를 통해 전극조립체(10)의 위치를 조절하여 전극조립체(10)를 바인더 분사기(120)와 동일한 수평선상에 위치시킨다.

한 쌍의 가압블록

한 쌍의 가압블록(130)은 접착층이 형성된 분리막의 양쪽 측부를 자동으로 절곡하고 겹치게 접착하기 위한 것으로, 상기 제2 위치(B) 양쪽에 대응되게 구비되고, 상호 대응하는 방향 또는 반대방향으로 이동 가능하게 구비된다.

이에 따라 한 쌍의 가압블록(130)은 제2 위치(B)에 분리막(12)의 전폭방향 길이보다 작은 간격으로 배치됨에 따라 상기 그리퍼(110)에 의해 제2 위치(B)에 이송되는 전극조립체(10)에 구비된 분리막(12)의 양쪽 측부를 상부를 향하게 절곡할 수 있고, 상호 대응하는 방향으로 이동함에 따라 절곡된 분리막(12)의 양쪽 측부를 겹치게 가압할 수 있다. 특히 겹치게 절곡된 분리막(12)의 양쪽 측부는 접착층(13)에 의해 접착되어 결합력을 높일 수 있다.

특히 한 쌍의 가압블록(130)은 설정된 온도를 가지며, 이에 따라 한 쌍의 가압블록(130)은 분리막(12)의 양쪽 측부를 가열가압함으로써 분리막(12)의 단부를 효과적으로 절곡하고 접착할 수 있다.

한편, 한 쌍의 가압블록(130)의 가압면에는 바인더가 묻지 않도록 코팅층(131)이 형성되고, 상기 코팅층은 규소(Si) 또는 테프론(Teflon) 소재일 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 가압블록(130)의 가압면을 매회 청소해야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.

한편, 한 쌍의 가압블록(130)는 한 쌍의 가압블록의 중앙에 전극조립체가 배치되도록 위치를 조절하는 조절부(132)가 더 포함되며, 상기 조절부(132)는 전극조립체가 삽입된 한 쌍의 가압블록을 상부에서 촬영하고, 촬영된 영상에서 한 쌍의 가압블록(130) 중심선(O1)과 전극조립체(10)의 중심선(O2)을 각각 측정한 후, 한 쌍의 가압블록(130) 중심선(O1)과 전극조립체(10)의 중심선(O2)을 대비하여 오차값만큼 그리퍼(110)를 통해 전극조립체(10)를 이동시켜서 위치를 조절한다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치(100)는 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부를 효과적으로 절곡하고 겹치게 접착할 수 있으며, 그 결과 분리막 전폭방향 접착력을 크게 높일 수 있고, 전극조립체 측부로 이물질 유입을 차단할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치(100)은 분리막의 측부에 바인더를 도포하여 접착층을 형성하는 것을 하나의 실시예로 설명하였지만, 플라즈마 처리를 통해 분리막의 측부에 접착층을 형성할 수도 있다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치(100)은 바인더 분사기 대신 플라즈마장치를 이용하여 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부를 플라즈마 처리하여 접착층을 형성하며, 이에 따라 분리막의 양쪽 측부에 균일한 접착층을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조장치(100)를 이용한 제조방법을 설명한다.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조방법]

본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조방법은 도 4 내지 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, (a) 복수개의 전극(11)과 복수개의 분리막(12)이 교대로 적층된 전극조립체(10)를 제1 위치(A)에 이송하는 단계, (b) 제1 위치(A)의 전극조립체(10)에 구비된 분리막(12)의 전폭방향 양쪽 측부에 접착층(13)을 형성하는 단계, (c) 제2 위치(B)에 구비된 한 쌍의 가압블록(130) 사이의 간격을 조절하는 단계; (d) 제1 위치(A)의 전극조립체(10)를 제2 위치(B)에 구비된 한 쌍의 가압블록(130) 사이에 삽입되도록 하강시키면, 분리막(12)의 양쪽 측부가 가압블록(130)에 접촉되면서 상부방향으로 절곡되는 단계, 및 (e) 한 쌍의 가압블록(130)을 상기 전극조립체(10) 방향으로 이동시키면, 절곡된 상기 분리막(12)의 양쪽 측부가 겹쳐지면서 접착층(13)에 의해 접착되는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체 제조방법을 보다 상세히 설명한다.

(a) 단계

(a) 단계는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 복수개의 전극(11)과 복수개의 분리막(12)을 교대로 적층하여 전극조립체(10)를 제조하고, 제조한 전극조립체(10)를 설정 위치에 배치한다. 다음으로 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 설정 위치에 배치된 전극조립체(10)를 그리퍼(110)를 이용하여 제1 위치(A)에 이송한다.

(b) 단계

(b) 단계는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 위치(A)에 전극조립체(10)가 이송되면, 바인더 분사기(120)를 이용하여 전극조립체(10)의 전폭방향 양쪽 측부를 향해 바인더를 분사한다. 그러면 바인더가 전극조립체(10)의 구비된 분리막(12)의 양쪽 측부에 도포되면서 접착층(13)이 형성된다. 즉, 분리막(12)의 양쪽 측부에 접착층(13)이 형성된다.

이때 바인더 분사기(120)의 분사시간은 2~5초일 수 있다. 즉, 분사시간이 2초 이하일 경우 분리막(12)의 양쪽 측부에 바인더가 충분히 도포되지 못하고, 5초 이상일 경우 분리막(12)의 양쪽 측부에 바인더가 많이 도포되면서 분리막 밖으로 흘러내릴 수 있다.

한편, 그리퍼(110)는 설정위치에 배치된 전극조립체(10)를 하강시켜서 제1 위치(A)에 이송하고, 다시 제1 위치(A)의 전극조립체(10)를 하강시켜서 제2 위치(B)에 이송하며, 다시 제2 위치(B)의 전극조립체(10)를 하강시켜서 완료 위치에 이송한다.

여기서 상기 바인더는 불포화카르복실산 에스테르(Unsaturated Carboxylic Acid Ester) 종류를 사용하고, 특히 상기 불포화카르복실산 에스테르 종류는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리부릴아크릴레이트 및 폴리아크릴로니트릴 중 어느 하나일 수 있다.

한편, (b) 단계는 제1 위치(A)에 바인더 분사기 대신 플라즈마장치를 설치하고, 플라즈마장치(미도시)를 이용하여 제1 위치의 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부를 플라즈마 처리하여 접착층을 형성할 수도 있다. 즉, 플라즈마장치를 이용함으로써 바인더로 인한 2차 오염 등의 문제를 해결할 수 있다.

(c) 단계

(c) 단계는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 제2 위치(B)에 구비된 한 쌍의 가압블록(130)을 상호 대응하는 방향으로 이동시키되, 한 쌍의 가압블록(130) 사이 간격은 상기 분리막(12)의 전폭방향 길이보다는 작고 상기 전극(11)의 전폭방향 길이보다는 크게 형성한다. 이에 따라 한 쌍의 가압블록(130)은 분리막(12)의 양쪽 측부를 안정적으로 가압하여 절곡할 수 있고, 전극(11)의 측부는 가압하지 않기 때문에 전극(11)의 변형을 방지할 수 있다.

한편, (c) 단계는 상기 분리막(12)의 양쪽 측부가 접촉되는 한 쌍의 가압블록(130)의 가압면에 바인더가 묻지 않도록 코팅층(131)을 형성하는 공정을 더 포함한다. 여기서 상기 코팅층(131)은 한 쌍의 가압블록(130)의 가압면과 상기 가압면이 연결되는 가압블록의 상하면까지 형성된다. 특히 코팅층(131)은 가압블록(130)으로부터 착탈 가능하게 구비되며, 이에 따라 가압블록(130)을 소정시간 사용 후 가압블록(130)에 형성된 코팅층(130)을 제거한 후 새 코팅층(130)을 결합한다. 이에 따라 한 쌍의 가압블록(130)의 가압면에 바인더가 묻는 것을 크게 방지할 수 있다.

한편, 상기 코팅층(131)은 규소(Si) 또는 테프론(Teflon) 소재일 수 있다.

한편, 상기 (c) 단계에서 한 쌍의 가압블록(130)은 설정 온도를 가짐에 따라 한 쌍의 가압블록(130)에 접촉되는 분리막(12)의 양쪽 측부를 가열하며, 이에 따라 분리막(12)의 양쪽 측부에 도포된 코팅층(13)을 일부 용융시켜서 접착력을 높일 수 있다.

여기서 상기 설정 온도는 60℃~90℃일 수 있다. 즉, 설정 온도가 60℃ 이하일 경우 분리막(12)의 양쪽 측부에 도포된 코팅층을 용융시킬 수 없고, 설정 온도가 90℃ 이상일 경우 분리막(12)의 양쪽 측부가 수축되면서 변형될 수 있다.

(d) 단계

(d) 단계는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 분리막의 양쪽 측부를 절곡시키기 위한 것으로, 그리퍼(110)를 이용하여 제1 위치(A)의 전극조립체(10)를 제2 위치(B)에 구비된 한 쌍의 가압블록(130) 사이에 삽입되도록 하강시킨다. 그러면 분리막(12)의 양쪽 측부가 가압블록(130)에 접촉되면서 상부방향으로 절곡된다. 즉 한 쌍의 가압블록(130) 사이의 간격이 분리막(12)의 전폭방향 길이 보다 작기 때문에 분리막(12)의 양쪽 측부가 한 쌍의 가압블록(130) 상부에 걸리면서 상방향으로 절곡된다.

(e) 단계

(e) 단계는 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체에 구비된 분리막 양쪽 측부를 가압하기 위한 공정을 포함하는 것으로, 한 쌍의 가압블록(130)을 상기 전극조립체(10) 방향으로 이동시킨다. 그러면 절곡된 상기 분리막(12)의 양쪽 측부가 수직방향으로 절곡되면서 겹치게 되고, 겹친 분리막(12) 양쪽 측부는 접착층(13)에 의해 접착된다.

여기서 상기 (e) 단계에서 한 쌍의 가압블록(130)은 상기 전극(11)의 양쪽 끝단으로부터 설정 거리 앞에서 정지하며, 상기 설정거리는 1mm~5mm일 수 있다. 이에 따라 전극(11)을 변형시키지 않으면서 분리막(12) 양쪽 측부를 최대한 절곡시킬 수 있다.

한편, 상기 (e) 단계는 도 9를 참조하면, 겹친 분리막(12) 양쪽 측부를 가압하기 전에, 한 쌍의 가압블록(130)의 중앙에 전극조립체(10)가 배치되도록 위치를 조절하는 조절공정을 더 포함한다.

즉, 상기 조절공정은 전극조립체가 삽입된 한 쌍의 가압블록을 상부에서 촬영하고, 촬영된 영상에서 한 쌍의 가압블록 중심선과 전극조립체의 중심선을 각각 측정한 후, 한 쌍의 가압블록 중심선과 전극조립체의 중심선을 대비하여 오차값만큼 전극조립체의 위치를 조절할 수 있다.

상기와 같이 (e) 단계가 완료되면 그리퍼(110)는 제2 위치(B)의 전극조립체를 하강시켜서 완료 위치에 이송하면, 완제품 전극조립체를 제조할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.

100: 전극조립체 제조장치
110: 그리퍼
120: 바인더 분사기
130: 가압블록

Claims

(a) 복수개의 전극과 복수개의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 제1 위치에 이송하는 단계;
(b) 제1 위치의 전극조립체에 구비된 분리막의 전폭방향 양쪽 측부에 접착층을 형성하는 단계;
(c) 제2 위치에 구비된 한 쌍의 가압블록을 상호 대응하는 방향으로 이동시키되, 한 쌍의 가압블록 사이 간격은 상기 분리막의 전폭방향 길이보다는 작고 상기 전극의 전폭방향 길이보다는 크게 형성하는 단계;
(d) 제1 위치의 전극조립체를 제2 위치에 구비된 한 쌍의 가압블록 사이에 삽입되도록 하강하면, 분리막의 양쪽 측부가 가압블록에 접촉되면서 상부방향으로 절곡되는 단계; 및
(e) 한 쌍의 가압블록을 상기 전극조립체 방향으로 이동시키면, 절곡된 상기 분리막의 양쪽 측부가 겹쳐지면서 접착층에 의해 접착되는 단계를 포함하는 전극조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 (a) 단계와 상기 (d) 단계는 그리퍼를 이용하여 상기 전극조립체를 제1 위치에 이송하고, 제1 위치의 전극조립체를 제2 위치로 하강시키는 전극조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 (b)는 바인더 분사기를 통해 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부에 바인더를 분사하여 접착층을 형성하는 전극조립체 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 바인더는 불포화카르복실산 에스테르(Unsaturated Carboxylic Acid Ester) 종류를 사용하고,
상기 불포화카르복실산 에스테르 종류는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리부릴아크릴레이트 및 폴리아크릴로니트릴 중 어느 하나인 전극조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 (b)는 플라즈마장치를 이용하여 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부를 플라즈마 처리하여 접착층을 형성하는 전극조립체 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 분리막의 양쪽 측부가 접촉되는 한 쌍의 가압블록의 가압면에 바인더가 묻지 않도록 코팅층을 형성하는 공정을 더 포함하는 전극조립체 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 코팅층은 규소(Si) 또는 테프론(Teflon) 소재인 전극조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 (c) 단계에서 한 쌍의 가압블록은 설정 온도를 가짐에 따라 한 쌍의 가압블록에 접촉되는 분리막의 양쪽 측부를 가열하여 접착력을 높이는 전극조립체 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 설정 온도는 60℃~90℃인 전극조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 (e) 단계에서 한 쌍의 가압블록은 상기 전극의 양쪽 끝단으로부터 설정 거리 앞에서 정지하며,
상기 설정거리는 1mm~5mm인 전극조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 (e) 단계는 한 쌍의 가압블록의 중앙에 전극조립체가 배치되도록 위치를 조절하는 조절공정을 더 포함하며,
상기 조절공정은 전극조립체가 삽입된 한 쌍의 가압블록을 상부에서 촬영하고, 촬영된 영상에서 한 쌍의 가압블록 중심선과 전극조립체의 중심선을 각각 측정한 후, 한 쌍의 가압블록 중심선과 전극조립체의 중심선을 대비하여 오차값만큼 전극조립체의 위치를 조절하는 전극조립체 제조방법.
복수개의 전극과 복수개의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 제1 위치에서 제2 위치로 이송하는 그리퍼;
상기 제1 위치의 전극조립체에 구비된 분리막의 전폭방향 양쪽 측부에 바인더를 분사하여 접착층을 형성하는 바인더 분사기;
상기 제2 위치에 구비되고, 상기 그리퍼에 의해 제2 위치에 전극조립체가 이송되면 상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부를 겹치게 상부방향으로 절곡되는 한 쌍의 가압블록을 포함하며,
상기 전극조립체에 구비된 분리막의 양쪽 측부는 접착층에 의해 절곡된 상태로 접착되는 전극조립체 제조장치.
청구항 12에 있어서,
한 쌍의 가압블록의 가압면에는 바인더가 묻지 않도록 코팅층이 형성되고,
상기 코팅층은 규소(Si) 또는 테프론(Teflon) 소재인 전극조립체 제조장치.
청구항 12에 있어서,
한 쌍의 가압블록은 상호 대응하는 방향 또는 반대방향으로 이동 가능하게 구비되는 전극조립체 제조장치.
복수개의 전극과 복수개의 분리막이 상하방향을 따라 교대로 적층되는 전극조립체로서,
상기 전극으로부터 돌출된 복수개의 분리막 전폭방향 양쪽 측부는 순차적으로 겹치게 절곡되고,
순차적으로 겹치게 절곡된 복수개의 분리막 양쪽 측부는 접착층에 의해 접착되는 전극조립체.