KR20210097998A

KR20210097998A - 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치

Info

Publication number: KR20210097998A
Application number: KR1020200011668A
Authority: KR
Inventors: 정영태; 윤대성
Original assignee: 주식회사 픽스턴; 주식회사 디에이테크놀로지
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2021-08-10
Also published as: CN113206284A; KR102381964B1

Abstract

본 발명은, 적층테이블이 이동도 회전도 하지 않는 상태에서, 양극판전달유닛과 음극판전달유닛이 적층테이블 위에 놓인 분리막 위로 양극판과 음극판을 교대로 적층한다.
이로 인해, 종래 적층테이블의 좌우 이동으로 인한 시간 낭비와, 적층테이블의 회전으로 인한 장폭의 양극판과 음극판이 쏠리는 현상을 없앨 수 있어, 장폭의 이차전지용 셀 스택을 신속하게 만들어낼 수 있다.

Description

장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치{HIGH SPEED STACKING APPARATUS FOR LONG TYPE SECONDARY BATTERY}

본 발명은 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치에 관한 것이다.

이차전지는 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 전기자동차 등 다양한 기술 분야에서 사용되고 있다.

이차전지는 양극판, 분리막(separator), 음극판이 순차적으로 적층된 셀 스택이 전해질 용액에 담겨져 밀봉된 형태로 이루어진다.

셀 스택을 제작하는 방식은 크게 두 가지로 나뉜다. 소형 이차전지의 경우 음극판 및 양극판을 분리막 상에 배치하고 이를 말아서 젤리롤(jelly-roll) 형태로 제작하는 방식이 사용되며, 중대형 이차전지의 경우 음극판, 양극판 및 분리막을 적층하여 제작하는 방식이 사용된다.

적층식으로 2차 전지 셀 스택을 제작하는 방식은 여러 가지가 있는데, 그 중 Z-스태킹(Z-stacking) 방식은 도 1에 도시된 바와 같이 분리막(3)이 지그재그로 접힌 형태를 이루며 그 사이에 양극판(1) 및 음극판(2)이 교대로 삽입된 형태로 적층되도록 한다.

Z-스태킹 방식을 구현하기 위해서, 종래에는 좌우로 이격된 극판테이블에 음극판 및 양극판을 각각 쌓아 두고, 극판테이블 사이에 위치된 적층테이블을 좌우로 수평 왕복 이동시켜 가며, 적층테이블 상에 놓여진 분리막 위에 음극판 및 양극판을 교대로 적층시켰다. 그러나, 이러한 방식은 적층테이블의 좌우 이동으로 인해 작업 시간을 단축시키기 어려웠다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허(10-1730469)에 개시된 것 처럼, 적층테이블이 제자리에서 일정한 각도로 좌우로 왕복 회전하여 음극판 및 양극판을 분리막 위에 교대로 적층시키는 방식이 개발되었다.

그러나, 적층테이블이 일정한 각도로 좌우로 기울어짐으로 인해, 장폭 이차전지와 같이 폭이 긴 경우(60cm 이상), 폭이 긴 양극판 및 음극판이 적층될수록 그 무게를 감당하지 못해 한쪽으로 쏠리는 현상이 발생하였다. 즉, 이러한 방식은 작업 시간은 단축시킬 수 있으나, 장폭 이차전지의 제조에는 적합하지 않았다.

한국등록특허(10-1730469)

본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

목적을 달성하기 위한 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치는,

양극판을 공급하는 양극판공급유닛;

상기 양극판공급유닛이 공급한 상기 양극판을 전달받으며, 전달받은 상기 양극판의 위치를 조정하는 양극판위치조정유닛;

음극판을 공급하는 음극판공급유닛;

상기 음극판공급유닛이 공급한 상기 음극판을 전달받으며, 전달받은 상기 음극판의 위치를 조정하는 음극판위치조정유닛;

분리막을 연속적으로 공급하는 분리막공급유닛;

상기 양극판위치조정유닛과 상기 음극판위치조정유닛에서 위치 조정된 상기 양극판과 상기 음극판을 전달받으며, 전달받은 상기 양극판과 상기 음극판이 상기 분리막공급유닛에서 공급받은 상기 분리막을 사이에 두고 교대로 적층되는 적층유닛;

지면에 대해 연직한 회동 중심축을 중심으로 수평으로 회동하여 상기 양극판공급유닛이 공급하는 상기 양극판을 상기 양극판위치조정유닛으로 전달하는 제1양극판전달모듈과, 상기 제1양극판전달모듈에 일체로 연결되어 상기 제1양극판전달모듈과 함께 회동되며 상기 양극판위치조정유닛에서 위치 조절된 상기 양극판을 상기 적층유닛으로 전달하는 제2양극판전달모듈을 구비하는 양극판전달유닛; 및

지면에 대해 연직한 회동 중심축을 중심으로 수평으로 회동하여 상기 음극판공급유닛이 공급하는 상기 음극판을 상기 음극판위치조정유닛으로 전달하는 제1음극판전달모듈과, 상기 제1음극판전달모듈에 일체로 연결되어 상기 제1음극판전달모듈과 함께 회동되며 상기 음극판위치조정유닛에서 위치 조절된 상기 음극판을 상기 적층유닛으로 전달하는 제2음극판전달모듈을 구비하는 음극판전달유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 적층테이블이 이동도 회전도 하지 않는 상태에서, 양극판전달유닛과 음극판전달유닛이 적층테이블 위에 놓인 분리막 위로 양극판과 음극판을 교대로 적층한다.

이로 인해, 종래 적층테이블의 좌우 이동으로 인한 시간 낭비와, 적층테이블의 회전으로 인한 장폭의 양극판과 음극판이 쏠리는 현상을 없앨 수 있어, 장폭의 이차전지용 셀 스택을 신속하게 만들어낼 수 있다.

도 1은 Z-스태킹 방식으로 제조된 이차전지 내부 셀 스택을 개략적으로 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치의 양극판위치조정유닛을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치의 적층유닛을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치의 양극판전달유닛을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 제2양극판전달유닛의 내부구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 양극판전달유닛 및 음극판전달유닛의 작업 전 배치상태를 나타난 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 양극판전달유닛이 회전한 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 2에 도시된 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치에 의해 양극판, 분리막, 음극판이 적층되는 과정을 설명하기 위한 도면으로, 도 9(a)는 양극판이 양극판전달유닛에 의해 적층유닛에 적층되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 9(b)는 음극판이 음극판전달유닛에 의해 적층유닛에 적층되는 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치를 자세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치(10)는, 양극판공급유닛(100), 양극판위치조정유닛(200), 음극판공급유닛(600), 음극판위치조정유닛(700), 분리막공급유닛(300), 적층유닛(400), 양극판전달유닛(500), 음극판전달유닛(800)으로 구성된다.

양극판공급유닛(100), 양극판위치조정유닛(200), 양극판전달유닛(500)은 적층유닛(400)을 사이에 두고 음극판공급유닛(600), 음극판위치조정유닛(700), 음극판전달유닛(800)과 각각 대칭되게 위치되고, 서로 동일한 구성으로 이루어져 동일한 작동 방식으로 동작한다. 따라서, 이하의 설명에서는 양극판공급유닛(100), 양극판위치조정유닛(200), 양극판전달유닛(500)을 중심으로 그 세부 구성 및 동작을 설명하고, 음극판공급유닛(600), 음극판위치조정유닛(700), 음극판전달유닛(800)에 대한 자세한 설명은 생략한다.

양극판공급유닛(100)은 양극판을 공급한다. 양극판공급유닛(100)은 매거진(110), 승강부(120), 승강구동부(130)로 구성된다. 매거진(110)은 일정한 사각형 크기로 절단 가공된 복수의 양극판을 적재한다. 여기서, 양극판은 폭 60cm 이상을 가진다. 음극판도 마찬가지이다. 승강부(120)는 매거진(110)에 적재된 양극판을 상측으로 일정 거리씩 이송한다. 승강구동부(130)는 승강부(120)를 상하로 이동시킨다.

양극판위치조정유닛(200)은 양극판공급유닛(100)이 공급한 양극판을 전달받아, 양극판의 위치를 정렬한다. 이렇게, 양극판을 적층유닛(400)으로 이송하여 적층하기 바로 전에 양극판의 위치를 정확하게 정렬함으로써 적층유닛(400)에 양극판이 정확하게 안착되어 적층될 수 있도록 한다.

이러한 양극판위치조정유닛(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 양극판위치조정용 지지테이블(210), 양극판위치조정용 비전카메라(220), 양극판 위치조정용 구동부(230)로 구성된다.

양극판위치조정용 지지테이블(210)은 양극판을 지지한다.

양극판위치조정용 비전카메라(220)는 양극판위치조정용 지지테이블(210)의 하부에 배치되며 양극판의 모서리 영역을 촬상하여 양극판의 위치정보를 획득한다.

양극판 위치조정용 구동부(230)는 양극판위치조정용 지지테이블(210)과 연결되며, 양극판위치조정용 지지테이블(210)을 X-Y 방향으로 선형운동 및 Z축을 중심으로 소정의 각도(θ)로 회전 운동시킨다.

도 2에 도시된 바와 같이, 분리막공급유닛(300)은 적층유닛(400)의 상측에 위치되며, 적층테이블(410)에 분리막을 연속적으로 지그재그로 공급한다.

적층유닛(400)은 양극판위치조정유닛(200)과 음극판위치조정유닛(700)에서 위치 조정된 양극판과 음극판을 전달받으며, 전달받은 양극판과 음극판이 분리막공급유닛(300)에서 공급받은 분리막을 사이에 두고 교대로 적층된다.

적층유닛(400)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 적층테이블(410), 클램핑유닛(420), 적층테이블용 상하이동부(430), 적층유닛용 상하이동부(440)로 구성된다.

적층테이블(410)에는 양극판, 분리막, 음극판이 적층된다.

클램핑유닛(420)은 적층테이블(410)의 양 측부에 배치되며 적층테이블(410) 상에 놓여진 양극판, 분리막, 음극판의 가장자리 부분을 가압하여 고정한다. 이러한 클램핑유닛(420)은 제1클램퍼(421a) 및 제2클램퍼(421b), 클램퍼 수평이동부(422), 클램퍼 상하이동부(423)로 구성된다.

제1클램퍼(421a) 및 제2클램퍼(421b)는 적층테이블(410)의 양측부에 서로 마주보게 각각 한 쌍으로 배치된다. 제1클램퍼(421a) 및 제2클램퍼(421b)는 서로 독립적으로 상하로 이동하며, 클램퍼 수평이동부(422)에 의해 적층테이블(410)에 대해 수평방향으로 이동함과 더불어 클램퍼 상하이동부(423)에 의해 상하로 이동하면서 양극판과 음극판을 분리막 위에 적층할 때 양극판과 음극판 및 분리막의 양측 가장자리 부분을 교대로 가압하여 고정한다.

클램퍼 수평이동부(422)는 제1클램퍼(421a) 및 제2클램퍼(421b)를 수평방향으로 이동시키고, 클램퍼 상하이동부(423)는 제1클램퍼(421a) 및 제2클램퍼(421b)를 상하방향으로 이동시킨다.

적층테이블용 상하이동부(430)는 적층테이블(410)을 상하방향으로 이동시킨다. 적층테이블용 상하이동부(430)는 양극판, 분리막, 음극판이 적층되감에 따라 적층테이블(410)의 높이를 적절하게 조절한다.

적층유닛용 상하이동부(440)는 양극판, 분리막, 음극판이 교대로 적층된 적층체를 적층유닛(400)으로부터 다음 작업장비로 이동시키기 위해 적층유닛(400) 전체를 상하방향으로 이동시킨다.

양극판전달유닛(500)은 양극판공급유닛(100)이 공급하는 양극판을 양극판위치조정유닛(200)으로 전달함과 동시에, 양극판위치조정유닛(200)에서 위치 조절된 양극판을 적층유닛(400)으로 전달한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 양극판전달유닛(500)은 제1양극판전달모듈(510), 제2양극판전달모듈(520), 양극판전달용 회전모듈(530), 양극판전달용 승강모듈(540)로 구성된다.

제1양극판전달모듈(510)은 지면에 대해 연직한 회동 중심축을 중심으로 수평으로 회동하여 양극판공급유닛(100)이 공급하는 양극판을 양극판위치조정유닛(200)으로 전달한다. 제1양극판전달모듈(510)은 제1양극판전달용 회동아암부(511), 제1양극판전달용 흡착부(512), 제1양극판전달모듈용 가진부(513)로 구성된다.

제1양극판전달용 회동아암부(511)는 양극판전달용 회전축(532)에 결합된다.

제1양극판전달용 흡착부(512)는 제1양극판전달용 회동아암부(511)에 설치되며 양극판을 진공 흡착한다. 제1양극판전달용 흡착부(512)는 직육면체의 블록 형태이며, 내부에는 양극판을 진공 흡착하여 고정할 수 있는 복수 개의 흡착공이 배치된다.

제1양극판전달모듈용 가진부(513)는 제1양극판전달용 흡착부(512)를 상하방향으로 진동시킨다. 제1양극판전달모듈용 가진부(513)는 제1양극판전달용 흡착부(512)가 양극판공급유닛(100)의 매거진(110)에 적재된 양극판을 진공 흡착할 때 제1양극판전달용 흡착부(512)를 상하방향으로 진동시켜 양극판의 2매 취출을 방지한다. 제1양극판전달모듈용 가진부(513)는 후술할 제2양극판전달모듈용 가진부(523)와 동일한 구성을 가지며 동일한 방식으로 작동하므로 상세한 설명은 편의상 제2양극판전달모듈용 가진부(523)를 설명할 때 한다.

제1양극판전달모듈(510)은 제2양극판전달모듈(520)과 일정각도(30~45°)로 벌어진 상태로 일체로 연결된다. 그 이유는, 제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)을 동시에 하강시켜, 제1양극판전달모듈(510)로 하여금 양극판공급유닛(100)에서 양극판을 픽업하게 하고, 제2양극판전달모듈(520)로 하여금 양극판위치조정유닛(200)에서 정렬된 양극판을 픽업하게 하여, 작업 시간을 대폭 단축시키기 위함이다. 제1음극판전달모듈(810)과 제2음극판전달모듈(820)도 같은 이유로, 일정각도(30~45°)로 벌어진 상태로 일체로 연결된다. 즉, 제1음극판전달모듈(810)과 제2음극판전달모듈(820)을 동시에 하강시켜, 제1음극판전달모듈(810)로 하여금 음극판공급유닛(600)에서 음극판을 픽업하고, 제2음극판전달모듈(820)로 하여금 음극판위치조정유닛(700)에서 정렬된 음극판을 픽업하게 하여, 작업 시간을 대폭 단축시킨다.

제2양극판전달모듈(520)은 제1양극판전달모듈(510)과 함께 회동되며 양극판위치조정유닛(200)에서 위치 조절된 양극판을 적층유닛(400)으로 전달한다. 이러한 제2양극판전달모듈(520)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2양극판전달용 회동아암부(521), 제2양극판전달용 흡착부(522), 양극판흡착부용 회전부(524), 제2양극판전달모듈용 가진부(523)로 구성된다.

제2양극판전달용 회동아암부(521)는 양극판전달용 회전모듈(530)에 연결된다. 제2양극판전달용 회동아암부(521)는 제1양극판전달용 회동아암부(511)와 일체로 연결되어 제1양극판전달용 회동아암부(511)와 함께 회동한다.

제2양극판전달용 흡착부(522)는 제2양극판전달용 회동아암부(521)에 회전 가능하게 연결되며, 양극판을 진공 흡착한다. 제2양극판전달용 흡착부(522)는 상술한 제1양극판전달용 흡착부(512)와 동일한 구조이다.

양극판흡착부용 회전부(524)는 제2양극판전달용 회동아암부(521)에 장착되며, 양극판전달용 회전축(532)과 제2양극판전달용 흡착부(522)에 연결되어, 제2양극판전달용 흡착부(522)를 제2양극판전달용 회동아암부(521)의 회전방향과 반대방향으로 회전시킨다.

즉, 양극판흡착부용 회전부(524)는, 도 7에 도시된 바와 같이 제2양극판전달용 회동아암부(521)가 양극판위치조정유닛(200) 상에 배치된 상태에서 도 8에 도시된 바와 같이 적층유닛(400) 상으로 시계방향으로 회전하면 제2양극판전달용 흡착부(522)를 제2양극판전달용 회동아암부(521)의 회전방향과 반대방향으로 회전시킨다.

이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 양극판흡착부용 회전부(524)는 양극판전달용 회전축(532)에 회전 가능하게 결합되는 양극판흡착부용 제1풀리(524a)와, 제2양극판전달용 흡착부(522)에 결합되는 양극판흡착부용 제2풀리(524b)와, 양극판흡착부용 제1풀리(524a)와 양극판흡착부용 제2풀리(524b)에 연결되는 양극판흡착부용 회전벨트(524c)로 구성된다.

양극판흡착부용 제1풀리(524a)는 레이디얼 베어링(미도시)을 통해 양극판전달용 회전축(532)에 결합된다. 레이디얼 베어링의 내륜은 양극판전달용 회전축(532)의 외주면에 결합되고 레이디얼 베어링의 외륜은 양극판흡착부용 제1풀리(524a)의 내주면에 결합된다.

이렇게 양극판전달용 회전축(532)에 상대회전 가능하게 결합되는 양극판흡착부용 제1풀리(524a)는, 양극판전달용 회전축(532)이 회전되더라도 양극판전달용 회전축(532)과 함께 회전되지 않는다. 따라서, 제2양극판전달용 회동아암부(521)를 회동시키기 위해 양극판전달용 회전축(532)이 회전된 경우, 양극판흡착부용 제1풀리(524a)의 입장에서는 양극판전달용 회전축(532)에 대해 제2양극판전달용 회동아암부(521)의 회전방향(즉, 양극판전달용 회전축(532)이 회전방향)과 반대방향으로 회전되는 것과 같아지는 것이다.

이렇게, 양극판흡착부용 제1풀리(524a)가 양극판흡착부용 회전벨트(524c)와 양극판흡착부용 제2풀리(524b)를 통해 제2양극판전달용 흡착부(522)에 연결되므로, 제2양극판전달용 회동아암부(521)의 회동 시 제2양극판전달용 흡착부(522)는 제2양극판전달용 회동아암부(521)의 회전방향과 반대방향으로 회전된다. 이로 인해, 도 8에 도시된 바와 같이, 양극판은 적층유닛(400)의 적층테이블(410) 상에 비스듬히 배치되지 않고 정확한 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제2양극판전달용 회동아암부(521)의 회동 시 제2양극판전달용 흡착부(522)도 함께 움직이므로, 제2양극판전달용 흡착부(522)의 회전을 위한 별도의 구동부가 필요 없다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2양극판전달모듈용 가진부(523)는 제2양극판전달용 흡착부(522)를 상하방향으로 진동시킨다. 제2양극판전달모듈용 가진부(523)는 원통캠(523d), 타이밍 종동풀리(523b), 타이밍 벨트(523c), 타이밍 주동풀리(523a), 제2양극판전달모듈용 가진모터(523e)로 구성된다.

원통캠(523d)은 제2양극판전달용 회동아암부(521)에 회전 가능하게 결합된다. 원통캠(523d)의 하측에 제2양극판전달용 흡착부(522)가 연결되어, 원통캠(523d)의 회전에 따라 제2양극판전달용 흡착부(522)는 상하방향으로 이동된다.

타이밍 종동풀리(523b)는 원통캠(523d)에 결합된다. 타이밍 벨트(523c)는 타이밍 종동풀리(523b)에 연결된다. 타이밍 주동풀리(523a)는 타이밍 벨트(523c)에 연결되며, 제2양극판전달용 회동아암부(521)에 회전 가능하게 연결된다. 제2양극판전달모듈용 가진모터(523e)는 제2양극판전달용 회동아암부(521)에 지지되며, 타이밍 주동풀리(523a)에 연결되어 타이밍 종동풀리(523b)를 회전시킨다.

양극판전달용 회전모듈(530)은 제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)을 지지하며, 제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)을 회동시킨다. 이러한 양극판전달용 회전모듈(530)은 회전모듈 프레임부(531), 양극판전달용 회전축(532), 양극판전달용 회전구동부(533)로 구성된다. 회전모듈 프레임부(531)는 극판 전달용 승강모듈에 결합된다. 양극판전달용 회전축(532)은 회전모듈 프레임부(531)에 회전 가능하게 연결되며, 제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)이 결합된다. 양극판전달용 회전구동부(533)는 양극판전달용 회전축(532)에 결합되어 양극판전달용 회전축(532)을 회전시킨다.

양극판전달용 승강모듈(540)은 양극판전달용 회전모듈(530) 전체를 상하방향으로 이동시킨다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치로, 장폭의 셀 스택을 만들어내는 과정을 설명한다. 도 2, 도 5, 도 6, 도 7을 기본적으로 참조한다. 양극판 및 음극판은 폭이 60cm 이상이다.

분리막공급유닛(300)은 분리막을 적층유닛(400)에 연속적으로 공급한다.

도 8을 참조하면, 처음에는, 제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)이 동시에 하강하여, 제1양극판전달모듈(510)이 양극판공급유닛(100)에서 양극판을 픽업하고, 제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)이 동시에 시계방향으로 회전하고 하강하여, 양극판을 양극판위치조정유닛(200)에 올려놓는다. 그리고, 제자리로 복귀한다. 양극판위치조정유닛(200)은 양극판의 위치를 정렬한다.

마찬가지로, 처음에는, 제1음극판전달모듈(810)과 제2음극판전달모듈(820)이 동시에 하강하여, 제1음극판전달모듈(810)이 음극판공급유닛(600)에서 음극판을 픽업하고, 제1음극판전달모듈(810)과 제2음극판전달모듈(820)이 동시에 반시계방향으로 회전하여, 음극판을 음극판위치조정유닛(700)에 올려놓는다. 그리고, 제자리로 복귀한다. 음극판위치조정유닛(700)은 음극판의 위치를 정렬한다.

다음 과정은, 장폭의 셀 스택이 만들어질 때까지 반복된다.

제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)이 동시에 하강하여, 제1양극판전달모듈(510)은 양극판공급유닛(100)에서 양극판을 픽업하고, 제2양극판전달모듈(520)은 양극판위치조정유닛(200)에서 정렬된 양극판을 픽업한다.

도 9(a)에 도시된 바와 같이,

제1양극판전달모듈(510)과 제2양극판전달모듈(520)은 동시에 상승하고 시계방향으로 회전하고 하강하여, 제2양극판전달모듈(520)은 양극판을 적층유닛(400)에 놓여진 분리막 위에 놓고, 제1양극판전달모듈(510)은 양극판을 양극판위치조정유닛(200)에 놓는다. 이후, 동시에 상승하여 반시계 방향으로 회전하여 제자리로 복귀한다.

분리막공급유닛(300)은 분리막으로 양극판을 덮는다.

제1음극판전달모듈(810)과 제2음극판전달모듈(820)이 동시에 하강하여, 제1음극판전달모듈(810)은 음극판공급유닛(600)에서 음극판을 픽업하고, 제2음극판전달모듈(820)은 음극판위치조정유닛(700)에서 정렬된 음극판을 픽업한다.

도 9(b)에 도시된 바와 같이,

제1음극판전달모듈(810)과 제2음극판전달모듈(820)은 동시에 상승하고 반시계방향으로 회전하고 하강하여, 제2음극판전달모듈(820)은 음극판을 적층유닛(400)에 놓여진 분리막 위에 놓고, 제1음극판전달모듈(810)은 음극판을 음극판위치조정유닛(700)에 놓는다. 이후, 동시에 상승하여 시계 방향으로 회전하여 제자리로 복귀한다.

분리막공급유닛(300)은 분리막으로 음극판을 덮는다.

이러한 과정을 반복하여, 분리막을 사이에 두고 양극판과 음극판이 교대로 적층되어, 장폭의 셀 스택이 만들어진다.

10: 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치
100: 양극판공급유닛 200: 양극판위치조정유닛
300: 분리막공급유닛 400: 적층유닛
500: 양극판전달유닛 600: 음극판공급유닛
700: 음극판위치조정유닛 800: 음극판전달유닛

Claims

양극판을 공급하는 양극판공급유닛;
상기 양극판공급유닛이 공급한 상기 양극판을 전달받으며, 전달받은 상기 양극판의 위치를 조정하는 양극판위치조정유닛;
음극판을 공급하는 음극판공급유닛;
상기 음극판공급유닛이 공급한 상기 음극판을 전달받으며, 전달받은 상기 음극판의 위치를 조정하는 음극판위치조정유닛;
분리막을 연속적으로 공급하는 분리막공급유닛;
상기 양극판위치조정유닛과 상기 음극판위치조정유닛에서 위치 조정된 상기 양극판과 상기 음극판을 전달받으며, 전달받은 상기 양극판과 상기 음극판이 상기 분리막공급유닛에서 공급받은 상기 분리막을 사이에 두고 교대로 적층되는 적층유닛;
지면에 대해 연직한 회동 중심축을 중심으로 수평으로 회동하여 상기 양극판공급유닛이 공급하는 상기 양극판을 상기 양극판위치조정유닛으로 전달하는 제1양극판전달모듈과, 상기 제1양극판전달모듈에 일체로 연결되어 상기 제1양극판전달모듈과 함께 회동되며 상기 양극판위치조정유닛에서 위치 조절된 상기 양극판을 상기 적층유닛으로 전달하는 제2양극판전달모듈을 구비하는 양극판전달유닛; 및
지면에 대해 연직한 회동 중심축을 중심으로 수평으로 회동하여 상기 음극판공급유닛이 공급하는 상기 음극판을 상기 음극판위치조정유닛으로 전달하는 제1음극판전달모듈과, 상기 제1음극판전달모듈에 일체로 연결되어 상기 제1음극판전달모듈과 함께 회동되며 상기 음극판위치조정유닛에서 위치 조절된 상기 음극판을 상기 적층유닛으로 전달하는 제2음극판전달모듈을 구비하는 음극판전달유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치.
제1항에 있어서, 상기 양극판 및 상기 음극판은,
폭이 60cm 이상인 장폭의 양극판 및 음극판 인 것을 특징으로 하는 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1양극판전달모듈 및 상기 제2양극판전달모듈은 일정각도(30~45°)로 벌어진 상태로 일체로 연결되며,
상기 제1음극판전달모듈 및 상기 제2음극판전달모듈은 일정각도(30~45°)로 벌어진 상태로 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치.
제1항에 있어서,
상기 양극판전달유닛은,
상기 제1양극판전달모듈과 상기 제2양극판전달모듈을 지지하며, 상기 제1양극판전달모듈과 상기 제2양극판전달모듈을 회동시키는 양극판전달용 회전모듈을 포함하며,
상기 음극판전달유닛은,
상기 제1음극판전달모듈과 상기 제2음극판전달모듈을 지지하며, 상기 제1음극판전달모듈과 상기 제2음극판전달모듈을 회동시키는 음극판전달용 회전모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치.
제4항에 있어서,
상기 양극판전달용 회전모듈은,
회전모듈 프레임부;
상기 회전모듈 프레임부에 회전 가능하게 연결되며, 상기 제1양극판전달모듈과 상기 제2양극판전달모듈이 결합되는 양극판전달용 회전축; 및
상기 양극판전달용 회전축에 결합되어 상기 양극판전달용 회전축을 회전시키는 양극판전달용 회전구동부로 구성되며,
상기 음극판전달용 회전모듈은,
회전모듈 프레임부;
상기 회전모듈 프레임부에 회전 가능하게 연결되며, 상기 제1음극판전달모듈과 상기 제2음극판전달모듈이 결합되는 음극판전달용 회전축; 및
상기 음극판전달용 회전축에 결합되어 상기 음극판전달용 회전축을 회전시키는 음극판전달용 회전구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 장폭 이차전지용 고속 스태킹 장치.