KR20220154582A - swing module of electrode assembly manufacturing apparatus - Google Patents
swing module of electrode assembly manufacturing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220154582A KR20220154582A KR1020210127971A KR20210127971A KR20220154582A KR 20220154582 A KR20220154582 A KR 20220154582A KR 1020210127971 A KR1020210127971 A KR 1020210127971A KR 20210127971 A KR20210127971 A KR 20210127971A KR 20220154582 A KR20220154582 A KR 20220154582A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- stacking
- stage
- electrode
- electrode assembly
- separator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
Description
본 발명은 제1 전극 적층 영역과 제2 전극 적층 영역 사이를 적층 스테이지가 왕복 이동가능하도록 적층 스테이지를 이동시키는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a swing module of an electrode assembly manufacturing apparatus that moves a stacking stage so that the stacking stage can reciprocate between a first electrode stacking area and a second electrode stacking area.
일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이다. 이차전지의 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.In general, a secondary battery is a battery that can be used repeatedly through a charging process in the opposite direction to a discharging process in which chemical energy is converted into electrical energy. Types of secondary batteries include nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium-metal batteries, lithium-ion (Ni-Ion) batteries, and lithium-ion polymer batteries (Li-Ion). Polymer Battery, hereinafter referred to as "LIPB") and the like.
이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압 차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극 물질은 전자와 리튬 이온을 받아들여 원래의 금속 산화물로 복귀하게 된다. 즉, 이차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.A secondary battery is composed of an anode, a cathode, an electrolyte, and a separator, and stores and generates electricity using a voltage difference between different cathode and anode materials. Here, discharging means moving electrons from a cathode with a higher voltage to an anode with a lower voltage (electricity is generated as much as the voltage difference between the anodes), and charging means moving electrons from the anode to the cathode again. At this time, the anode material receives electrons and lithium ions. It returns to the original metal oxide. That is, when the secondary battery is charged, a charging current flows as metal atoms move from the positive electrode to the negative electrode through the separator, and conversely, when the secondary battery is discharged, the metal atoms move from the negative electrode to the positive electrode, and a discharge current flows.
이러한 이차전지는 IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용됨으로써 각광받는 에너지원으로 주목받고 있다. 이러한 이차전지에 대하여, IT제품 분야에서는 이차전지의 장시간 연속사용과, 소형화 및 경량화 등이 요구되고 있으며, 자동차 분야에서는 고출력, 내구성 및 폭발위험을 해소하기 위한 안정성 등이 요구되고 있다. 에너지 저장분야는 풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장하는 것으로, 고정형으로 사용됨에 따라 보다 완화된 조건의 이차전지를 적용할 수 있다.These secondary batteries are widely used in IT products, automobile fields, energy storage fields, etc., and are attracting attention as an energy source in the spotlight. Regarding these secondary batteries, long-term continuous use, miniaturization, and light weight of secondary batteries are required in the field of IT products, and high power, durability, and stability to eliminate the risk of explosion are required in the field of automobiles. The energy storage field is to store surplus power produced by wind power, solar power, etc., and as it is used in a fixed type, secondary batteries under more relaxed conditions can be applied.
특히, 리튬 이차전지는 1970년대 초부터 연구개발이 진행되었고, 1990년 리튬 금속 대신 탄소를 음극으로 이용한 리튬 이온전지가 개발되면서 실용화되었다. 리튬 이차전지는 500회 이상의 사이클 수명과 1 내지 2시간의 짧은 충전 시간을 특징으로 하여 이차전지 중 가장 판매 신장률이 높고 니켈-수소 전지에 비해서 30 내지 40%정도 가벼워 경량화가 가능하다. 또한, 리튬 이차전지는 현존하는 이차전지 중 단위전지 전압(30 내지 37V)이 가장 높고 에너지 밀도가 우수하여, 이동 기기에 최적화된 특성을 가질 수 있다.In particular, lithium secondary batteries have been researched and developed since the early 1970s, and were put into practical use in 1990 with the development of lithium ion batteries using carbon as an anode instead of lithium metal. Lithium secondary batteries are characterized by a cycle life of more than 500 times and a short charging time of 1 to 2 hours, so they have the highest sales elongation rate among secondary batteries and are 30 to 40% lighter than nickel-hydrogen batteries, enabling weight reduction. In addition, the lithium secondary battery has the highest unit cell voltage (30 to 37V) and excellent energy density among existing secondary batteries, so it may have characteristics optimized for mobile devices.
이러한 리튬 이차전지는 일반적으로 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머전지라 한다.These lithium secondary batteries are generally classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is referred to as a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is referred to as a lithium polymer battery.
또한, 리튬 이차전지의 외장재는 여러가지 종류로 형성될 수 있고, 대표적인 외장재의 종류는 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치(Pouch) 등이 있다.In addition, the exterior material of the lithium secondary battery may be formed in various types, and typical types of exterior materials include a cylindrical shape, a prismatic shape, and a pouch.
상기 리튬 이차전지의 외장재 내부에는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막(세퍼레이터, Separator)로 구성된 전극 조립체가 구비된다. 전극 조립체는 그것의 구조에 따라 크게 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형) 등으로 구분된다.An electrode assembly composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator (separator) interposed between the positive electrode and the negative electrode is provided inside the casing of the lithium secondary battery. Electrode assemblies are largely divided into jelly-roll types (wound types), stack types (stacked types), and the like according to their structures.
한편, 스택형 전극 조립체과 관련하여, 연속적으로 공급되는 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩시킴과 함께, 분리막 원단이 지그재그형으로 폴딩되어 형성된 분리막층들 사이에 양극과 음극이 교번적으로 개재되도록 전극을 분리막 원단에 적층하여 스택형 전극 조립체를 제조하는 Z 폴딩형 방식이 개발되어 사용되고 있다.On the other hand, in relation to the stacked electrode assembly, the separator fabric that is continuously supplied is folded in a zigzag shape, and the separator fabric is folded in a zigzag shape so that the positive electrode and the negative electrode are alternately interposed between the separator layers. A Z-folding method of manufacturing a stacked electrode assembly by stacking on a fabric has been developed and used.
종래의 Z 폴딩형 방식은, 분리막 원단이 적층 스테이지를 추종하여 이동할 수 있도록 분리막 원단을 적층 스테이지에 고정한 후, 리니어 스크류, 리니어 모터, 기타 리니어 이송 장치를 이용해 적층 스테이지를 직선 경로를 따라 직선 왕복 이송하여, 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩한다.In the conventional Z-folding type method, after fixing the separator fabric to the lamination stage so that the membrane fabric can follow the lamination stage and move, linear reciprocating transfer of the lamination stage along a straight path using a linear screw, linear motor, or other linear transport device. Thus, the separator fabric is folded in a zigzag shape.
또한, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 적층 스테이지의 이송 방향이 전환되는 상기 직선 경로의 양측 전환점들 각각에 분리막 원단에 양극 또는 음극을 적층하는 전극 적층기를 배치하여, 적층 스테이지를 따라 상기 전환점들 중 어느 하나에 도달하여 정지된 상태인 분리막 원단의 일영역에 전극 적층기를 이용해 전극을 적층한다.In addition, in the conventional Z-folding method, an electrode laminator for laminating an anode or a cathode on a fabric of a separator is disposed at each of the turning points on both sides of the linear path at which the transfer direction of the lamination stage is switched, and among the turning points along the lamination stage An electrode is laminated using an electrode laminator on one region of the separator fabric, which is in a stopped state after reaching one of them.
이러한 종래의 Z 폴딩형 방식은, 리니어 이송 장치의 공차로 인해 적층 스테이지를 상기 전환점들에 정확히 배치하기 어렵다고 적층 스테이지의 이송시간이 길다는 문제점과, 적층 스테이지의 이송 방향으로 작용하는 관성으로 인해 전극 조립체가 정위치에서 이탈되거나 틀어지는 경우가 빈번하다는 문제점과, 적층 스테이지를 따라 상기 전환들에 도달된 전극 조립체와 전극 적층기에 파지된 전극이 충돌하지 않도록 전극 적층기를 상기 전환들로부터 멀게 이격시켜 배치해야 됨으로 인해 전극을 분리막 원단에 적층하는데 긴 공정 시간이 필요하다는 문제점이 있다.In this conventional Z-folding method, it is difficult to accurately place the stacking stage at the turning points due to the tolerance of the linear transport device, the transfer time of the stacking stage is long, and the electrode electrode due to the inertia acting in the transfer direction of the stacking stage. The problem that the assembly is frequently displaced or distorted from its original position, and the electrode laminator should be placed far from the transitions so that the electrode assembly reaching the transitions along the lamination stage and the electrode held by the electrode laminator do not collide. Due to this, there is a problem in that a long process time is required to laminate the electrode on the separator fabric.
또한, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 댄싱 롤러를 이용해 분리막 원단에 일정한 장력을 인가한 상태에서 분리막 원단으로 지그재그형으로 폴딩한다. 그런데, 전술한 바와 같이, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 분리막 원단이 적층 스테이지를 따라 직선 경로를 따라 직선 왕복 이동되는 바, 적층 스테이지의 위치에 따라 댄싱 롤러와 적층 스테이지 사이의 거리가 가변된다. 즉, 적층 스테이지가 상기 전환점들에 배치된 때에는 적층 스테이지와 댄싱 롤러 사이의 거리가 최대가 되고, 적층 스테이지가 상기 전환점들 사이의 중간 지점에 배치된 때에는 적층 스테이와 댄싱 롤러 사이의 거리가 최소가 된다.In addition, in the conventional Z-folding method, the separator fabric is folded in a zigzag pattern while applying a constant tension to the separator fabric using a dancing roller. However, as described above, in the conventional Z-folding method, the separation membrane fabric is linearly reciprocated along a linear path along the lamination stage, and the distance between the dancing roller and the lamination stage varies according to the position of the lamination stage. That is, when the stacking stage is disposed at the turning points, the distance between the stacking stage and the dancing roller is maximized, and when the stacking stage is disposed at the intermediate point between the turning points, the distance between the stacking stage and the dancing roller is minimized. do.
이러한 종래의 Z 폴딩형 방식에 의하면, 상기 분리막 원단에 인가되는 장력을 일정하기 위해서는, 적층 스테이지가 상기 전환점들 중 어느 하나에서 상기 중간점을 향해 이동할 때 상기 댄싱 롤러를 구동하여 상기 댄싱 롤러를 통과한 분리막 원단의 일부를 다시 댄싱 롤러 쪽으로 회수하여야 된다. 이로 인해, 종래의 Z 폴딩형 방식은, 분리막 원단이 정방향(공급 방향) 및 역방향(회수 방향)으로 교번적으로 이동되는 과정에서 분리막 원단에 맥동이 발생함으로써, 분리막 원단에 손상이 발생하고, 분리막 원단에 인가되는 장력을 균일하게 유지하게 어렵다는 문제점이 있다.According to the conventional Z-folding method, in order to constant the tension applied to the separator fabric, when the stacking stage moves from one of the turning points toward the midpoint, the dancing roller is driven to pass the dancing roller Part of the fabric of the separator should be returned to the dancing roller. For this reason, in the conventional Z-folding method, pulsation occurs in the separator fabric while the separator fabric is alternately moved in the forward direction (supply direction) and in the reverse direction (return direction), resulting in damage to the separator fabric and There is a problem in that it is difficult to uniformly maintain the tension applied to the fabric.
덧붙이자면, 이 경우 구성 추가로 인한 제조/관리 비용의 증가가 발생하고 이러한 경우에도 분리막 원단이 분리막 적층을 위한 적층 스테이지 측으로만 이송되지 못하고 텐션 유지를 위해 주기적으로 분리막 공급부 측으로 역 이동할 수 밖에 없는바, 역 이동시 분리막이 부분적으로 찢어지거나 스크래치가 발생하는 문제가 생겼다.In addition, in this case, the manufacturing/management cost increases due to the addition of the configuration, and even in this case, the separator fabric is not transported only to the lamination stage for stacking the separator, and periodically moves backward to the separator supply unit to maintain tension. , there was a problem that the separator was partially torn or scratched during reverse movement.
부연하자면, 분리막 공급부의 안내롤러와 접촉하면서 인출된 분리막 원단 부분이 역 이동하여 다시 안내롤러와 재접촉하면서 마찰접촉에 의해 분리막 원단이 쉽게 찢어지거나 스크래치가 발생하여 결국 이차전지 전극조립체의 불량, 품질 저하를 가져오는 심각한 문제가 발생하였다.In other words, the separator fabric part pulled out while in contact with the guide roller of the separator supply unit reversely moves and re-contacts with the guide roller again, causing the separator fabric to be easily torn or scratched due to frictional contact, resulting in poor quality and poor quality of the secondary battery electrode assembly. A serious problem has occurred that leads to degradation.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 미리 설정된 전극의 적층 위치에 적층 스테이지를 정확하게 배치할 수 있고 적층 스테이지의 이송 시간을 줄일 수 있는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and provides a swing module of an electrode assembly manufacturing apparatus capable of accurately disposing a stacking stage at a preset stacking position of an electrode and reducing the transfer time of the stacking stage aims to
또한, 본 발명은 적층 스테이지의 이송 과정에서 전극조립체가 정위치에서 이탈되거나 틀어지지 않도록 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a swing module of an electrode assembly manufacturing apparatus that prevents an electrode assembly from being displaced from its original position or distorted during a transfer process of a stacking stage.
또한, 본 발명은 분리막 원단에 맥동이 발생하지 않도록 분리막 원단이 미리 정해진 공급 방향으로만 적층 스테이지를 향해 공급되는 상태에서 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩할 수 있도록 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a swing module of an electrode assembly manufacturing apparatus capable of folding the separator fabric in a zigzag shape in a state in which the separator fabric is supplied toward the lamination stage only in a predetermined supply direction so that pulsation does not occur in the separator fabric. to do for another purpose.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 전극이 적층되는 제1 적층 영역과 제2 전극이 적층되는 제2 적층 영역 사이를 적층 스테이지가 왕복 이동가능하도록 상기 적층 스테이지를 이동시키면서 분리막 공급 유닛으로부터 분리막 원단을 인출하는 것으로서, 상기 적층 스테이지가 결합되는 스테이지 고정블록; 및 상기 적층 스테이지가 상기 제1 적층 영역과 제2 적층 영역 사이의 이동궤적을 따라 이동하도록 상기 스테이지 고정블록을 구동하는 고정블록 구동유닛을 포함하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈이 제공된다.According to one aspect of the present invention, while moving the lamination stage so that the lamination stage is reciprocally movable between the first lamination area where the first electrode is stacked and the second lamination area where the second electrode is stacked, the separator fabric is removed from the separator supply unit. As for withdrawing, the stage fixing block to which the stacking stage is coupled; and a fixed block driving unit driving the stage fixing block so that the stacking stage moves along a movement trajectory between the first stacking area and the second stacking area.
상기 이동궤적은 원호 궤적일 수 있다.The movement trajectory may be an arc trajectory.
상기 고정블록 구동유닛은, 일단이 상기 스테이지 고정블록에 회전 가능하게 결합되는 회전암; 및 상기 회전암의 타단을 회전시켜 상기 적층 스테이지를 원호 궤적을 따라 왕복 이동시키는 왕복이동 구동부를 포함할 수 있다.The fixed block driving unit may include a rotary arm having one end rotatably coupled to the stage fixing block; and a reciprocating movement driver configured to reciprocate the stacking stage along an arc trajectory by rotating the other end of the rotary arm.
상기 왕복이동 구동부는, 상기 적층 스테이지가 수평 상태를 유지하면서 원호 궤적을 따라 이동하도록 상기 적층 스테이지를 지지하는 지지부재를 포함할 수 있다.The reciprocating driving unit may include a support member supporting the lamination stage so that the lamination stage moves along an arcuate trajectory while maintaining a horizontal state.
상기 지지부재는, 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적을 따라 이동하는 동안, 상기 적층 스테이지가 제1 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 스테이지 고정블록을 지지하는 제1 지지부재; 및 상기 제1 지지부재가 상기 제1 방향과 설정된 각도를 이루는 제2 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 제1 지지부재를 지지하는 제2 지지부재를 포함할 수 있다.The support member may include: a first support member supporting the stage fixing block so that the lamination stage can reciprocate along a first direction while the lamination stage moves along the arcuate trajectory; and a second support member supporting the first support member so that the first support member can reciprocate along a second direction forming a set angle with the first direction.
상기 제1 방향은 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적의 최고점과 최저점 사이를 승강 이동하는 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적의 일단과 타단 사이에서 상기 제1 방향과 수직 교차하는 방향일 수 있다.The first direction is a direction in which the stacking stage moves up and down between the highest point and the lowest point of the arc trajectory, and the second direction is a direction in which the stacking stage perpendicularly intersects the first direction between one end and the other end of the arc trajectory. direction can be
상기 적층 스테이지와 상기 스테이지 고정블록 사이에는, 상기 스테이지 고정블록에 대해 상기 적층 스테이지를 승강시키기 위한 승강기가 마련될 수 있다.An elevator may be provided between the stacking stage and the stage fixing block to lift the stacking stage relative to the stage fixing block.
상기에서 설명한 본 발명의 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈에 의하면, 적층 스테이지를 미리 정해진 원호 각도 및 곡률 반경을 갖는 원호 궤적을 따라 스윙시켜 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩시킴으로써 분리막 폴딩체를 구성한다. 이를 통해, 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체를 전극 조립체의 수평 방향(X 방향) 및 두께 방향(Z 방향)으로 점진적으로 가감속시키면서 이송하여, 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩할 수 있다. 따라서, 폴딩 지그에 의해 지지되지 않는 수평 방향으로 전극 조립체에 작용하는 관성을 감소시킬 수 있는 바, 이를 통해 수평 방향으로 작용하는 관성으로 인해 전극 조립체에 틀어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 전극 조립체를 미리 정해진 정위치에 안정적으로 배치할 수 있고, 적층 스테이지의 행정 거리를 줄여 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체의 이송 시간을 줄일 수 있다.According to the swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus of the present invention described above, the separator fabric is folded in a zigzag shape by swinging the stacking stage along an arc trajectory having a predetermined arc angle and radius of curvature to form a separator folding body. Through this, the stacking stage and the electrode assembly seated thereon can be transferred while gradually accelerating and decelerating in the horizontal direction (X direction) and thickness direction (Z direction) of the electrode assembly, thereby folding the separator fabric in a zigzag shape. Therefore, it is possible to reduce the inertia acting on the electrode assembly in the horizontal direction that is not supported by the folding jig, and through this, it is possible to prevent distortion of the electrode assembly due to the inertia acting in the horizontal direction, and the electrode assembly can be stably placed at a predetermined location, and the travel time of the stacking stage can be reduced to reduce the transfer time of the stacking stage and the electrode assembly seated thereon.
또한, 적층 스테이지의 스윙시 적층 스테이지가 Z 방향으로도 점진적으로 가감속되면서 이송되는 바, 전극 조립체는 Z 방향으로 작용하는 관성으로 인해 Z 방향 즉, 두께 방향으로 압축되면서 구조적으로 안정을 이루게 된다. 이러한 본 발명에 의하면, 적층 스테이지의 스윙시 폴딩 지그를 통해 전극 조립체를 Z 방향으로 가압하는 가압력을 줄일 수 있는 바, 폴딩 지그로부터 인가되는 가압력으로 인해 전극 조립체에 포함된 전극들이 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, when the stacking stage swings, the stacking stage is gradually accelerated and decelerated while being transported in the Z direction, so the electrode assembly is structurally stable while being compressed in the Z direction, that is, in the thickness direction, due to inertia acting in the Z direction. According to the present invention, when the stacking stage swings, it is possible to reduce the pressing force for pressing the electrode assembly in the Z direction through the folding jig, and to prevent the electrodes included in the electrode assembly from being damaged due to the pressing force applied from the folding jig. can
또한, 적층 스테이지에 X 방향 및 Z 방향으로 작은 관성이 작용하도록 적층 스테이지를 원호 궤적을 따라 스윙시킴으로써, 적층 스테이지를 정위치에 정확하게 배치할 수 있는 바, 전극 적층용 이재기들을 전극의 적층이 이루어지는 적층 영역의 기준점에 가깝게 배치하여도 전극 조립체와 전극 적층용 이재기들이 미리 파지해둔 전극들이 충돌하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, by swinging the lamination stage along an arcuate trajectory so that small inertia acts on the lamination stage in the X and Z directions, the lamination stage can be accurately placed in the correct position. Even if it is arranged close to the reference point of the region, it is possible to effectively prevent collision between the electrode assembly and the electrodes previously held by the electrode stacking transferers.
또한, 적층 스테이지를 원호 궤적을 따라 이송하는 바, 적층 스테이지 및 댄싱 롤러 사이의 거리가 일정하게 유지된다. 이를 통해, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치와 같이 장력을 일정하게 유지하게 위해 분리막 원단을 댄싱 롤러 쪽으로 회수할 필요 없이, 분리막 원단을 미리 정해진 공급 방향으로만 이송하여도 분리막 원단에 인가되는 장력을 일정하게 유지할 수 있다. 이러한 본 발명에 의하면, 분리막 원단을 공급 및 회수하는 과정에서 분리막 원단에 발생하는 맥동으로 인해 분리막 원단이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 분리막 원단에 인가되는 장력을 정밀하게 조절할 수 있다.Further, since the lamination stage is conveyed along an arcuate trajectory, the distance between the lamination stage and the dancing roller is kept constant. Through this, there is no need to return the separator fabric to the dancing roller to keep the tension constant, as in the conventional Z-folding electrode assembly manufacturing apparatus, and the tension applied to the separator fabric even if the separator fabric is transported only in a predetermined supply direction can be kept constant. According to the present invention, it is possible to prevent the separation membrane fabric from being damaged due to pulsation generated in the separation membrane fabric in the process of supplying and recovering the separation membrane fabric, and it is possible to precisely control the tension applied to the separation membrane fabric.
부연하자면, 분리막 공급유닛으로부터 분리막 원단을 인출하여 적층 스테이지 상으로 공급하면서 적층 스테이지 상에 전극과 분리막을 교대로 적층하여 이차전지용 전극조립체를 제조할때, 작업이 이루어지는 동안 인출되는 분리막 원단이 항시 적층 스테이지 측으로만 인출되도록 하고 분리막 공급유닛 측으로는 이송되지 않도록 함으로써, 분리막 원단의 장력 유지를 위해 분리막 공급유닛 측으로 분리막을 이송하여 분리막 원단을 리와인딩(rewinding)하기 위한 별도의 구성이 필요하지 않으므로 전체 분리막 공급유닛의 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 분리막의 리와인딩시 분리막이 찢어지거나 스크래치가 발생하여 전극조립체의 불량이 발생하는 것을 획기적으로 저감할 수 있다.To elaborate, when manufacturing an electrode assembly for a secondary battery by alternately laminating electrodes and separators on the lamination stage while taking out the separator fabric from the separator supply unit and supplying it onto the lamination stage, the separator fabric drawn out during the operation is always laminated. By allowing the separation membrane to be drawn only to the stage side and not transported to the separation membrane supply unit side, the separation membrane is transported to the separation membrane supply unit side to maintain the tension of the separation membrane fabric, so that a separate configuration for rewinding the separation membrane fabric is not required. In addition to simplifying the structure of the supply unit, it is possible to dramatically reduce the occurrence of defects in the electrode assembly due to tearing or scratching of the separator during rewinding of the separator.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈이 포함된 전극조립체 제조장치에 있어서, 스윙 모듈에 의해 제1 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 스윙 모듈에 의해 제2 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도,
도 3은 전극 조립체의 단면도,
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 나타내는 사시도,
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 나타내는 정면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 나타내는 측면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 나타내는 평면도,
도 7은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치에서 스테이지 유닛과 폴딩 유닛의 결합 관계를 나타내는 측면도,
도 8은 스테이지 유닛과 폴딩 유닛의 결합 관계를 나타내는 정면도,
도 9 및 도 10은 폴딩 지그의 구동 방법을 설명하기 위한 도면,
도 11은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치에서 스테이지 유닛과 적층 유닛의 결합 관계를 나타내는 평면도,
도 12 내지 도 20은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치를 이용해 전극 조립체를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 21은 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 적층 스테이지의 속도 그래프,
도 22는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 적층 스테이지의 속도 그래프이다.1 is a front view showing an aspect in which a first swing is performed by a swing module in an electrode assembly manufacturing apparatus including a swing module of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a front view showing an aspect in which a second swing is performed by a swing module in the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of an electrode assembly;
Figure 4a is a perspective view showing a swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 4b is a front view showing the swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
5 is a side view showing a swing module of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
6 is a plan view showing a swing module of an electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
7 is a side view showing a coupling relationship between a stage unit and a folding unit in the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
8 is a front view showing a coupling relationship between a stage unit and a folding unit;
9 and 10 are views for explaining the driving method of the folding jig;
11 is a plan view showing a coupling relationship between a stage unit and a stacking unit in the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
12 to 20 are views for explaining a method of manufacturing an electrode assembly using the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
21 is a speed graph of a stacking stage in a conventional Z-folding electrode assembly manufacturing apparatus;
22 is a speed graph of a stacking stage in the electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments will complete the disclosure of the present invention, and will fully cover the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you. Like reference numerals designate like elements in the drawings.
도 1은 전극 조립체 제조 장치(1)에 있어서, 스윙 모듈(30)에 의해 제1 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치(1)에 있어서, 스윙 모듈(30)에 의해 제2 스윙이 실시되는 양상을 나타내는 정면도이며, 도 3은 전극 조립체의 단면도이다.1 is a front view showing an aspect in which a first swing is performed by a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈을 포함하는 전극 조립체 제조 장치(1)는, 분리막 원단(S)을 공급하는 분리막 공급 유닛(10); 분리막 원단(S)의 미리 정해진 베이스부(Fb)가 고정되는 적층 스테이지(22)를 구비하는 스테이지 유닛(20); 분리막 원단(S)이 적층 스테이지(22)를 추종하면서 이동되도록 적층 스테이지(22)를 미리 정해진 원호 궤적(P)을 따라 왕복으로 스윙하는 스윙 모듈(30); 적층 스테이지(22)가 상기 원호 궤적(P)을 따라 스윙될 때 분리막 원단(S)의 미리 정해진 폴딩 기준점이 걸림되게 배치되며, 상기 폴딩 기준점을 중심으로 분리막 원단(S)을 폴딩시켜 적층 스테이지(22)에 고정된 베이스부(Fb)에 다단으로 적층되는 분리부(Fs)를 분리막 원단(S)에 단계적으로 형성하는 폴딩 지그(41)를 구비하는 폴딩 유닛(40); 적층 스테이지(22)가 상기 원호 궤적(P)의 미리 정해진 적층 위치에 도달되면 분리부(Fs)가 단계적으로 형성됨에 따라 적층 스테이지(22) 상에 층상 구조를 이루도록 형성되는 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 전극을 적층하는 적층 유닛(50); 및 전극 조립체 제조 장치(1)의 전반적인 구동을 제어하는 제어기(미도시) 등을 포함할 수 있다. 1 and 2, the electrode
이러한 전극 조립체 제조 장치(1)에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)에서는 분리막 원단(S)이 지그재그형으로 폴딩되어 층상 구조를 갖도록 형성된 분리막 폴딩체(F)와, 분리막 폴딩체(F)의 서로 다단으로 적층된 베이스부(Fb) 및 분리부들(Fs) 사이의 계면들 각각에 하나씩 개재되는 전극들로 구성되는 Z 폴딩형의 전극 조립체(A)가 형성될 수 있다.According to the electrode
먼저, 분리막 공급 유닛(10)은, 공급롤과, 댄싱 롤러(12)와, 안내 부재(14) 등을 구비할 수 있다. 공급롤은 롤 상태로 미리 권취된 분리막 원단(S)을 권출하는 공급하는 부재이다.First, the separation
댄싱 롤러(12)는 공급롤로부터 공급된 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 일정하게 조절함과 함께, 분리막 원단(S)의 소정의 길이만큼 임시적으로 저장해두었다가 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 분리막 원단(S)을 실시간으로 공급하는 부재이다.The dancing
이러한 댄싱 롤러(12)는 미리 정해진 위치에 고정 설치되는 고정 롤러들(12a, 12b)과, 고정 롤러들(12a, 12b) 사이에 설치되며, 미리 정해진 이동 경로를 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 가변 롤러(12c) 등을 가질 수 있다.The dancing
특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 고정 롤러들(12a, 12b)과 가변 롤러(12c)는 댄싱 롤러(12)를 통과한 분리막 원단(S)의 일구간이 지그재그형을 이루도록 설치된다.In particular, as shown in FIG. 1, the fixed
가변 롤러(12c)는 고정 롤러들(12a, 12b)로부터 멀리 이격되도록 이동하면서 공급롤로부터 공급되는 분리막 원단(S)의 일구간을 댄싱 롤러(12) 내에 소정의 길이만큼 임시적으로 저장해둘 수 있다. 가변 롤러(12c)는 분리막 원단(S)의 폴딩이 정지된 상태일 때 고정 롤러(12a, 12b)로부터 멀리 이격되도록 이동되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 가변 롤러(12c)는 스윙 모듈(30)에 의해 적층 스테이지(22)가 스윙되면서 분리막 원단(S)의 폴딩이 진행될 때, 고정 롤러들(12a, 12b)에 근접하도록 고정 롤러(12a, 12b) 쪽으로 점진적으로 이동될 수 있다. 그런데, 분리막 원단(S)이 폴딩될 때에는 분리막 원단(S)이 적층 스테이지(22) 쪽으로 당겨지게 된다. 이처럼 분리막 원단(S)의 폴딩으로 인해 분리원 원단이 적층 스테이지(22) 쪽으로 당겨질 때, 가변 롤러(12c)는 분리막 원단(S)이 적층 스테이지(22) 쪽으로 당겨지는 길이에 대응하는 거리만큼 고정 롤러들(12a, 12b) 쪽으로 이동하도록 구동되고, 이를 통해 댄싱 롤러(12)는 임시적으로 저장해 둔 분리막 원단(S)을 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 댄싱 롤러(12)에서 적층 스테이지(22)를 향해 즉, 미리 정해진 공급 방향을 향해 공급한다. 이러한 댄싱 롤러(12)는 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 분리막 원단(S)의 공급 길이를 조절함으로써, 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 일정하게 유지시킬 수 있다.In addition, the
또한, 안내 부재(14)는 적층 스테이지가 스윙 모듈(30)에 의해 스윙될 때 댄싱 롤러(12)로부터 공급된 분리막 원단(S)이 미리 정해진 추종 양상으로 적층 스테이지(22)를 추종하면서 이동하도록, 분리막 원단(S)을 안내 가능하게 마련된다.In addition, when the lamination stage is swing by the
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 안내 부재(14)는 댄싱 롤러(12)로부터 공급된 분리막 원단(S)이 사이 간격에 개재되도록 설치된 한 쌍의 안내 롤러들(14a, 14b)을 가질 수 있다. For example, as shown in FIG. 1, the
도 1에 도시된 바와 같이, 안내 롤러들(14a, 14b)은 적층 스테이지(22)의 좌우 수평 방향(이하, 'X 방향'이라고 함), 적층 스테이지(22)의 전후 수평 방향(이하, 'Y 방향'이라고 함) 및 적층 스테이지(22)의 높이 방향(이하, 'Z 방향'이라고 함)을 나타내는 XYZ 좌표계에 있어서, 안내 롤러들(14a, 14b)의 사이 간격의 X 좌표값이 상기 원호 궤적(P)의 원호 중심축(C)의 X 좌표값과 동일하되 안내 롤러들(14a, 14b)의 Z 좌표값이 서로 동일하도록 설치된다. 즉, 안내 롤러들(14a,14b)은, 상기 안내 롤러들(14a, 14b)의 사이 간격이 원호 중심축(C)에 비해 +Z 방향으로 미리 정해진 거리만큼 이격되도록 설치되는 것이다. 이처럼 안내 롤러들(14a, 14b)을 설치하면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 댄싱 롤러(12)로부터 공급된 분리막 원단(S)을 안내 롤러들(14a, 14b)의 사이 간격을 -Z 방향으로 통과할 수 있다. 또한, 적층 스테이지(22)가 스윙 모듈(30)에 의해 스윙될 때, 분리막 원단(S)은 안내 롤러들(14a, 14b)의 둘레면의 접선 방향으로 연장되면서 적층 스테이지(22)를 추종하도록 이동될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
다음으로, 스테이지 유닛(20)은 적층 스테이지(22)와, 승강기(26) 등을 구비할 수 있다.Next, the
적층 스테이지(22)는 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 제조하고자 하는 전극 조립체(A)에 비해 넓은 면적을 갖는 플레이트 형상으로 구성된다.The stacking
분리막 원단(S)의 폴딩 시 분리막 원단(S)의 베이스부(Fb)는 적층 스테이지(22)의 상면에 안착된다. 분리막 원단(S)의 베이스부(Fb)는 분리막 원단(S)의 선단부인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the separator fabric (S) is folded, the base portion (Fb) of the separator fabric (S) is seated on the upper surface of the stacking stage (22). The base portion (Fb) of the separation membrane fabric (S) is preferably a front end of the separation membrane fabric (S), but is not limited thereto.
적층 스테이지(22)는 이처럼 상면에 안착된 베이스부(Fb)를 진공 흡착하여 고정하는 고정부(미도시)를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 고정부는 진공 흡착 외에 다른 고정 수단을 통해 베이스부(Fb)를 고정하도록 마련될 수도 있다.The stacking
한편, 적층 스테이지(22)는 후술하는 스윙 모듈(30)에 의해 원호형 궤적을 그리면서 회전할 때 그 상면이 수평 상태를 유지하면서 궤적을 따라 이동하며, 이에 관련된 추가 설명은 후술한다. Meanwhile, when the stacking
다음, 승강기(26)는 적층 스테이지(22)의 하면을 지지하도록 후술하는 스테이지 고정블록(31)의 상면에 설치된다. 즉, 승강기(26)는 적층 스테이지(22)와 스테이지 고정블록(31) 사이에 위치하도록 설치된다.Next, the
승강기(26)는 스테이지 고정블록(31)의 상면에 고정 설치되는 승강기(26) 본체와, 적층 스테이지(22)에 나사 결합되는 리드 스크류(26a)와, 승강기(26) 본체의 내부에 고정 설치되며 리드 스크류(26a)를 회전 구동하는 구동 모터(미도시)와, 상단부가 적층 스테이지(22)의 하면에 결합되고, 하단부가 승강기(26) 본체에 Z 방향으로 이동 가능하게 장착되며, 리드 스크류(26a)가 회전될 때 적층 스테이지(22)가 리드 스크류(26a)의 회전 방향에 따라 승강 또는 하강될 수 있도록 적층 스테이지(22)의 Z 방향으로의 이동을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 핀(26b) 등을 가질 수 있다. The
이러한 승강기(26)는 분리막 원단(S)의 폴딩 양상에 맞춰 리드 스크류(26a)를 통해 적층 스테이지(22)를 +Z 방향으로 승강시키거나 -Z 방향으로 하강시킬 수 있다.The
다음, 스윙 모듈(30)은 제1 적층 영역(L1)과 제2 적층 영역(L2) 사이의 원호궤적을 따라 적층 스테이지(22)를 왕복 이동시켜 분리막 원단이 적층 스테이지(22)를 따라 추종하면서 이동하도록 분리막을 인출하는 것으로서, 적층 스테이지(22)가 상부에 결합되는 스테이지 고정블록(31)과, 적층 스테이지(22)가 원호궤적을 따라 이동하도록 스테이지 고정블록(31)을 구동하는 고정블록 구동유닛(32)을 포함한다.Next, the
구체적으로, 스테이지 고정블록(31)은 그 상부에 적층 스테이지(22)가 마련되며, 후술하는 폴딩 지그는 스테이지 고정블록(31)에 마련되어 전극과 분리막을 가압 고정하거나, 동일한 기능을 수행하도록 적층 스테이지(22)에 마련될 수도 있다. 또한, 본 발명의 설명에서는 스테이지 고정블록(31)과 적층 스테이지(22)를 구분하였으나, 구분되지 않고 하나의 구성으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 관련 도면에는 폴딩 지그가 적층 스테이지(22)에 마련된 경우가 도시되어 있다. Specifically, the
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 고정블록 구동유닛(32)은 회전암(32a)과 왕복이동 구동부(32b)를 포함한다.4 to 6, the fixed
회전암(32a)은 그 일단이 스테이지 고정블록(31)에 회전 가능하게 결합되며, 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.One end of the
왕복이동 구동부(32b)는 회전암(32a)의 타단을 회전시켜 적층 스테이지(22)를 원호 궤적(P)을 따라 왕복 이동시키는 것으로서, 회전암(32a)의 타단에 축 결합되는 구동모터(33)를 포함한다. 따라서, 구동모터(33)의 정역 회전에 의해 스테이지 고정블록(31), 즉 적층 스테이지(22)는 원호 궤적(P)을 따라 이동 가능하며, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 원호궤적(P)의 원호각도는 180도로 형성되어 이동궤적은 반원 형태로 이루어질 수 있다.The reciprocating driving unit 32b rotates the other end of the
고정블록 구동유닛(32)은 회전암(32a)과 왕복이동 구동부(32b)를 포함하는 구조 외에 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들면, 모터-캠 구조, 모터-크랭크암 구조, 실린더-크랭크 구조 등 다양하게 변형되어 적용될 수 있으며, 이러한 구조들 또한 적층 스테이지(22)를 수평상태로 원호 궤적(P)을 따라 이동할 수 있다.The fixed
본 발명의 실시예에서, 왕복이동 구동부(32b)는 적층 스테이지(22)가 수평 상태를 유지하면서 원호궤적(P)을 따라 이동하도록 적층 스테이지(22)를 지지하는 지지부재(34)를 포함한다.In the embodiment of the present invention, the reciprocating driving unit 32b includes a
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 지지부재(34)는 적층 스테이지(22)가 원호 궤적(P)을 따라 이동하는 동안 적층 스테이지(22)가 제1 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 스테이지 고정블록(31)을 지지하는 제1 지지부재(34a)와, 제1 지지부재(34a)가 상기 제1 방향과 설정된 각도를 이루는 제2 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 제1 지지부재(34a)를 지지하는 제2 지지부재(35a)를 포함한다. 여기서, 제1 방향은 Z축 방향, 제2 방향은 X축 방향으로 적용된다.As shown in FIGS. 4 to 6, the
상기 제1 방향은 적층 스테이지(22)가 원호 궤적(P)의 최고점과 최저점 사이를 승강 이동하는 방향이고, 상기 제2 방향은 적층 스테이지(22)가 원호 궤적(P)의 일단과 타단 사이에서 제1 방향과 수직 교차하는 방향이다.The first direction is a direction in which the stacking
제1 지지부재(34a)는 스테이지 고정블록(31)에 고정 결합되는 복수의 제1 이동블록(34b), 복수의 제1 이동블록(34b)이 Z축 방향으로 슬라이드 왕복 이동가능하도록 제1 이동블록(34b)과 결합되는 복수의 제1 레일(34c)이 Z축 방향으로 길게 마련되는 제1 지지부재 본체(34d)를 포함한다.The
제2 지지부재(35a)는 베이스 지지플레이트(35b)와, 베이스 지지플레이트(35b)상에 X축 방향으로 길게 마련되는 복수의 제2 레일(35c)과, 제1 지지부재 본체(34d)가 제2 레일(35c)을 따라 슬라이드 왕복 이동 가능하도록 제1 지지부재 본체(34d)의 하부에 제2 레일과 결합되는 제2 이동블록(35d)을 포함한다.The
즉, 회전암(32a) 회전에 의해 스테이지 고정블록(31)이 원호궤적(P)을 따라 이동할 때, 스테이지 고정블록(31)은 제1 지지부재 본체(34d)의 제1 레일(34c)을 따라 Z축 방향으로 왕복 이동하게 되고, 또한 제1 지지부재 본체(34d)는 제2 레일(35c)을 따라 X축 방향으로 왕복 이동하게 된다.That is, when the
본 발명은 제1 지지부재(34a)와 제2 지지부재(35a)의 X, Z축 방향 슬라이드 이동 구조를 통해 스테이지 고정블록(31), 즉 적층 스테이지(22)가 원호형의 이동궤적을 따라 이동하는 동안 항시 수평상태를 유지하면서 이동하도록 할 수 있다.According to the present invention, the
상기 원호 궤적(P)은 미리 정해진 원호 각도 및 곡률 반경을 갖도록 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 원호 궤적(P)은 원호 각도는 180°이고, 곡률 반경이 R이고, 원호 궤적(P)의 일측 단부에 해당하는 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)의 XZ 좌표가 (R, 0)이며, 원호 궤적(P)의 타측 단부에 해당하는 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)의 XZ 좌표가 (-R, 0)이고, 원호 궤적(P)의 하사점의 XZ 좌표가 (0, -R)이 되도록 정해질 수 있다.The arc trajectory P may be determined to have a predetermined arc angle and radius of curvature. For example, the arc trajectory P has an arc angle of 180°, a radius of curvature R, and a first stacking reference point L1a of the first stacking region L1 corresponding to one end of the arc trajectory P. The XZ coordinate of is (R, 0), the XZ coordinate of the second stacking reference point L2a of the second stacking region L2 corresponding to the other end of the arc trajectory P is (-R, 0), and the circular arc The XZ coordinate of the bottom dead center of the trajectory P may be determined to be (0, -R).
이처럼 원호 궤적(P)이 정해짐에 따라, 스윙 모듈(30)은 회전암(32a)을 미리 정해진 일방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시켜, 적층 스테이지(22)에 안착된 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 중심부가 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치되도록 적층 스테이지(22)를 제1 적층 영역(L1)을 향해 스윙하는 제1 스윙과, 회전암(32a)을 상기 일방향과 반대되는 타방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전시켜, 적층 스테이지(22)에 안착된 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 중심부가 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치되도록 적층 스테이지(22)를 제2 적층 영역(L2)을 향해 스윙하는 제2 스윙을 교번적으로 실시할 수 있다.As the arc trajectory P is determined in this way, the
그런데, 전극 조립체(A)는 분리막 원단(S)을 폴딩하여 분리부들(Fs)을 단계적으로 적층함으로써 분리막 폴딩체(F)를 형성함과 함께, 분리막 폴딩체(F)에 포함된 베이스부(Fb) 및 분리부들(Fs)의 계면들에 전극을 개재시켜 형성하는 바, 분리부들(Fs)의 및 전극들의 개재 양상에 따라 전극 조립체(A)의 Z 방향 두께는 단계적으로 증가하게 된다. 이에, 전극 조립체(A)의 형성 양상에 따라 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 Z 방향 좌표는 점직적으로 변화하게 된다. 이러한 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 Z 방향 좌표가 변화를 고려치 않고 적층 스테이지(22)를 동일한 패턴으로 계속적으로 스윙시키면, 후술할 적층 유닛(50)의 제1 전극 적층용 이재기(52d) 및 제2 전극 적층용 이재기(54d)와 분리막 폴딩체(F)의 최상층 사이의 거리가 단계적으로 감소됨으로써, 전극 적층용 이재기들에 파지된 전극들과 분리막 폴딩체(F)의 최상층이 충돌될 우려가 있다.By the way, the electrode assembly (A) folds the separation membrane fabric (S) and stacks the separation parts (Fs) step by step to form the separation membrane folding body (F), and the base portion included in the separation membrane folding body (F) ( Fb) and the separators Fs, the thickness of the electrode assembly A in the Z direction increases step by step according to the interposition of the separators Fs and the electrodes. Accordingly, the Z-direction coordinate of the uppermost layer of the membrane foldable body (F) gradually changes according to the formation of the electrode assembly (A). When the stacking
이를 해결하기 위하여, 전술한 승강기(26)는 적층 스테이지(22)에 안착된 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 Z 좌표값이 원호 중심축(C)의 Z 좌표값과 동일한 값으로 유지되도록, 분리막 원단(S)의 폴딩 및 전극의 적층 양상에 맞춰 적층 스테이지(22)를 -Z 방향으로 단계적으로 이송할 수 있다. In order to solve this problem, the above-described
즉, 승강기(26)는 전극 조립체(A)의 Z 방향 두께 증가분만큼 적층 스테이지(22)를 -Z 방향으로 단계적으로 하강시키는 것이다. 그러면, 스윙 모듈(30)은 전극 조립체(A)의 Z 방향 두께 증가와 상관없이 제1 스윙 및 제2 스윙을 동일한 패턴으로 교번적으로 실시하여, 분리막 폴딩체(F)의 최상층을 제1 적층 영역(L1) 및 제2 적층 영역(L2)에 교번적으로 배치할 수 있다.That is, the
한편, 분리막 폴딩체(F)의 최상층을 제1 적층 영역(L1) 및 제2 적층 영역(L2)에 배치하도록 제1 스윙 및 제2 스윙을 실시하는 경우에, 안내 롤러들(14a, 14b)은 각각 제1 스윙 또는 제2 스윙이 실시 완료된 상태일 때 분리막 원단(S)이 상기 안내 롤러(14a, 14b)의 둘레면의 최저점으로부터 접선 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 특히, 안내 롤러들(14a, 14b)은 각각, 제1 스윙 또는 제2 스윙이 실시 완료된 상태일 때 상기 안내 롤러(14a, 14b)의 둘레면의 최저점과 맞닿는 분리막 원단(S)의 특정 지점의 Z 좌표값이 원호 중심축(C)의 Z 좌표값과 동일하도록 설치되는 것이 바람직하다. On the other hand, when the first swing and the second swing are performed so that the uppermost layer of the separator folding body F is disposed in the first stacking region L1 and the second stacking region L2, the
즉, 안내 롤러들(14a, 14b)은 각각, 제1 스윙과 제2 스윙이 실시완료된 상태일 때, 안내 롤러들(14a, 14b)과 분리막 폴딩체(F)사이에서 분리막 원단(S)이 +X 방향 또는 - X 방향으로 배치되도록 설치되는 것이다.That is, when the first swing and the second swing of the
다음, 폴딩 유닛(40)은 적층 스테이지(22)가 제1 스윙 및 제2 스윙될 때 안내 롤러(14a, 14b)를 통과한 분리막 원단(S)을 지그재그형으로 폴딩하여 적층 스테이지(22)에 적층시킬 수 있도록 마련된다. 전술한 바와 같이, 분리막 원단(S)은 선단부에 해당하는 베이스부(Fb)가 적층 스테이지(22)에 고정되는 바, 적층 스테이지(22)의 스윙 시 적층 스테이지(22)를 추종하면서 이동하게 된다.Next, the folding unit 40 folds the separator fabric S passed through the
이에, 분리막 원단(S)의 이동 경로에 분리막 원단(S)이 걸림되는 걸림 부재를 배치되면, 분리막 원단(S)은 걸림 부재에 걸림된 분리막 원단(S)의 특정 부위를 중심으로 폴딩될 수 있다. 폴딩 유닛(40)은 이러한 분리막 원단(S)의 폴딩 원리를 이용해, 적층 스테이지(22)가 상기 원호 궤적(P)을 따라 스윙될 때 안내롤러(14a, 14b)를 통과한 분리막 원단(S)을 미리 정해진 폴딩 기준점을 기준으로 폴딩시켜, 적층 스테이지(22)에 미리 고정된 베이스부(Fb)에 Z 방향으로 다단으로 적층되는 분리부들(Fs)을 분리막 원단(S)에 단계적으로 형성하도록 마련되는 폴딩 지그(41)를 구비할 수 있다.Accordingly, when the separation membrane fabric S is disposed on the moving path of the separation membrane fabric S, the separation membrane fabric S may be folded around a specific portion of the separation membrane fabric S caught by the separation membrane fabric S. have. The folding unit 40 uses the folding principle of the separation membrane fabric S, and when the stacking
도 1, 도 2 및 도 5 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 이러한 폴딩 지그(41)는 제1 폴딩 지그(42), 제2 폴딩 지그(43) 등을 구비할 수 있다.1, 2 and 5 to 10, the folding jig 41 may include a
제1 폴딩 지그(42)는 제1 스윙이 실시될 때 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 일단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 일단을 중심으로 안내 롤러들(14a, 14b)을 통과한 분리막 원단(S)을 폴딩시켜, 새로운 분리부(Fs)를 상기 최상층에 미리 적층된 전극을 커버하는 형태로 상기 최상층으로부터 연장 형성 가능하게 마련될 수 있다. The
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)가 원호 중심축(C)을 중심으로 반시계 방향으로 이동하도록 제1 스윙이 실시되는 경우, 제1 폴딩 지그(42)는 제1 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 위치한 분리부(Fs)의 양측 단부 중 분리부(Fs)와 분리막 원단(S)의 연결점에 해당하는 분리부(Fs)의 우측 단부가 선택적으로 걸림되도록 마련될 수 있다.For example, as shown in FIG. 1 , when the first swing is performed so that the stacking
도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 폴딩 지그(42)는 적층 스테이지(22)의 전후에 각각 하나씩 위치하도록 한 쌍이 설치된다. 제1 폴딩 지그들(42)은 각각 분리부(Fs)에 후술할 적층 유닛(50)의 제2 전극 적층용 이재기(54d)에 의해 미리 적층된 제2 전극(E2)을 -Z 방향으로 눌러서 고정함과 동시에 분리부(Fs)의 우측 단부가 걸림될 수 있는 판 형상으로 구성될 수 있다. 또한, 폴딩 유닛(40)은 이러한 제1 폴딩 지그들(42)을 각각 Y 방향 및 Z 방향 각각으로 왕복 이송하는 한 쌍의 제1 지그 이송기들(44)을 더 구비할 수 있다.As shown in FIG. 7 , a pair of first folding jigs 42 are installed such that one is located at the front and rear of the stacking
제1 지그 이송기들(44)은 제1 폴딩 지그들(42)을 각각 제1 스윙이 실시될 때에만 제1 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 해당하며 제1 스윙의 현재 실시 회차 바로 직전의 제2 스윙의 실시 회차에서 적층된 제2 전극(E2)을 -Z 방향으로 눌러줌과 동시에 분리부(Fs)의 우측 단부가 걸림되도록 제1 폴딩 지그(42)를 이송할 수 있다. The
그러면, 제1 스윙이 실시될 때, 분리막 원단(S)은 폴딩 기준점에 해당하는 분리부(Fs)의 우측 단부를 중심으로 반시계 방향으로 폴딩되고, 분리막 폴딩체(F)에는 이전의 제2 스윙의 실시 회차에서 형성된 분리부(Fs) 및 이러한 분리부(Fs)에 적층된 제2 전극(E2)을 커버하며 베이스부(Fb)에 다단으로 적층되는 분리부(Fs)가 새로 형성되며, 이처럼 새로 형성된 분리부(Fs)는 분리막 폴딩체(F)의 새로운 최상층을 구성하게 된다.Then, when the first swing is performed, the separator fabric S is folded counterclockwise around the right end of the separator Fs corresponding to the folding reference point, and the separator fabric F has the second Separation parts Fs formed in the execution of the swing and covering the second electrode E2 stacked on the separation part Fs and stacked in multiple stages on the base part Fb are newly formed, The newly formed separation unit Fs constitutes a new uppermost layer of the separation membrane folding body F.
또한, 제1 지그 이송기들(44)은 각각, 새로 형성된 분리부(Fs)가 직전에 형성된 분리부(Fs)를 커버하도록 형성된 경우에, 제1 폴딩 지그(42)가 새로 형성된 분리부(Fs)와 직전에 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출되도록 제1 폴딩 지그(42)를 이송한다.In addition, each of the
제2 폴딩 지그(43)는 제2 스윙이 실시될 때 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 타단이 걸림되게 배치되며, 상기 최상층의 타단을 중심으로 안내 롤러들(14a, 14b)을 통과한 분리막 원단(S)을 폴딩시켜, 새로운 분리부(Fs)를 상기 최상층에 미리 적층된 전극을 커버하는 형태로 상기 최상층으로부터 연장 형성 가능하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)가 원호 중심축(C)을 중심으로 시계 방향으로 이동하도록 제2 스윙이 실시되는 경우, 제2 폴딩 지그(43)는 제2 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 위치한 분리부(Fs)의 양측 단부 중 분리부(Fs)와 분리막 원단(S)의 연결점에 해당하는 분리부(Fs)의 좌측 단부가 선택적으로 걸림되도록 마련될 수 있다.The
도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 폴딩 지그(43)는 적층 스테이지(22)의 전후에 각각 하나씩 위치하도록 한 쌍이 설치된다. 제2 폴딩 지그들(43)은 각각 분리부(Fs)에 후술할 적층 유닛(50)에 의해 미리 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러서 고정함과 동시에 분리부(Fs)의 좌측 단부가 걸림될 수 있는 판형상으로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 7 , a pair of second folding jigs 43 are installed such that one is located at the front and rear of the stacking
또한, 폴딩 유닛(40)은 이러한 제2 폴딩 지그들(43)을 각각 Y 방향 및 Z 방향 각각으로 왕복 이송하는 한 쌍의 제2 지그 이송기들(45)을 더 구비할 수 있다. 이러한 제2 지그 이송기들(45)은 제2 폴딩 지그들(43)을 각각 제2 스윙이 실시될 때에만 제2 스윙의 현재 실시 회차에 있어서 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 해당하며 제2 스윙의 현재 실시 회차 바로 직전의 제1 스윙의 실시회차에서 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러줌과 동시에 분리부(Fs)의 좌측 단부가 걸림되도록 제2 폴딩 지그(43)를 이송할 수 있다. 그러면, 제2 스윙이 실시될 때, 분리막 원단(S)은 폴딩 기준점에 해당하는 분리부(Fs)의 좌측 단부를 중심으로 시계 방향으로 폴딩되고, 분리막 폴딩체(F)에는 이전의 제1 스윙의 실시 회차에서 형성된 분리부(Fs) 및 이러한 분리부(Fs)에 적층된 제1 전극(E1)을 커버하며 베이스부(Fb)에 다단으로 적층되는 분리부(Fs)가 새로 형성되며, 이처럼 새로 형성된 분리부(Fs)는 분리막 폴딩체(F)의 새로운 최상층을 구성하게 된다.In addition, the folding unit 40 may further include a pair of
본 발명의 실시예에서, 제1 지그 이송기들과 제2 지그 이송기들은 각각, Y방향으로 로드를 전후진 시킬수 있는 실린더, Z방향으로 로드를 전후진 시킬 수 있는 실린더를 포함하고, Y방향에 대응하도록 길이방향으로 설치된 실린더의 로드 단부에 Z방향 승강을 위한 실린더 몸체를 연결하여 적용할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first jig conveyors and the second jig conveyors each include a cylinder capable of moving the rod forward and backward in the Y direction and a cylinder capable of moving the rod forward and backward in the Z direction, and in the Y direction Correspondingly, it can be applied by connecting the cylinder body for Z-direction elevation to the rod end of the cylinder installed in the longitudinal direction.
또한, 제2 지그 이송기들(45)은 각각, 새로 형성된 분리부(Fs)가 직전에 형성된 분리부(Fs)를 커버하도록 형성된 경우, 제2 폴딩 지그(43)가 새로 형성된 분리부(Fs)와 직전에 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출되도록 제2 폴딩 지그(43)를 이송한다.In addition, when the
이러한 폴딩 유닛(40)에 의하면, 제1 스윙과 제2 스윙이 미리 정해진 실시 회차만큼 교번적으로 실시될 때, 제1 폴딩 지그(42) 및 제2 폴딩 지그(43)를 이용해 분리막 원단(S)을 교번적으로 폴딩함으로써, 지그재그형으로 폴딩된 분리막 원단(S)으로 구성되며 상기 실시 회차와 동일한 개수의 분리부들(Fs)을 포함하는 분리막 폴딩체(F)를 적층 스테이지(22) 상에서 형성할 수 있다.According to this folding unit 40, when the first swing and the second swing are alternately performed by a predetermined number of times, the separator fabric (S) uses the
한편, 분리막 원단(S)의 폴딩 공정에 있어서, 베이스부(Fb)가 적층 스테이지(22)에 고정된 상태에서 최초의 스윙에 해당하는 제1 스윙 또는 제2 스윙이 실시될 때에는, 제1 폴딩 지그(42) 및 제2 폴딩 지그(43)는 베이스부(Fb)로부터 미리 정해진 거리만큼 이격되도록 배치된다. 또한, 제1 폴딩 지그(42) 및 제2 폴딩 지그(43)는 베이스부(Fb)에 제1 전극(E1) 또는 제2 전극(E2)이 적층된 상태에서 후속의 제1 스윙 또는 제2 스윙을 실시할때부터, 분리막 원단(S)에 전술한 분리부(Fs)가 단계적으로 형성되도록 구동된다.On the other hand, in the folding process of the separator fabric S, when the first swing or the second swing corresponding to the first swing is performed in a state in which the base portion Fb is fixed to the stacking
도 11은 스테이지 유닛(20)과 적층 유닛(50)의 결합 관계를 나타내는 평면도이다.11 is a plan view showing a coupling relationship between the
다음, 적층 유닛(50)은 제1 스윙 또는 제2 스윙의 실시가 완료되었을 때 제1 적층 영역(L1) 또는 제2 적층 영역(L2)에 배치된 분리막 폴딩체(F)의 최상층에 제1 전극(E1) 또는 제2 전극(E2)을 적층할 수 있도록 마련된다.Next, when the first swing or the second swing is completed, the stacking
예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 적층 유닛(50)은 제1 적층 유닛(52)과, 제2 적층 유닛(54)을 구비할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 1 and 2 , the stacking
또한, 제1 적층 유닛(52)은 양극과 음극 중 어느 하나의 극성을 갖는 다수의 제1 전극들(E1)이 적재되는 제1 적재 트레이(52a)와, 제1 적재 트레이(52a)로부터 공급된 제1 전극(E1)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬하는 제1 전극 정렬 부재(52b)와, 제1 적재 트레이(52a)로부터 제1 전극(E1)을 파지한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시켜 공급하는 제1 전극 정렬용 이재기(52c)와, 제1 전극 정렬 부재(52b)로부터 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제1 전극(E1)을 파지한 후 제1 스윙이 실시 완료되어 제1 적층 영역(L1)에 배치된 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)에 적층하는 제1 전극 적층용 이재기(52d) 등을 가질수 있다.In addition, the first stacking
제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)와 제1 전극 정렬 부재(52b) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제1 전극 정렬용 암(52e)과, 제1 적재 트레이(52a)에서 제1 전극(E1)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 파지 해제하여 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시키는 제1 전극 정렬용 파지 부재(52f) 등을 가질 수 있다.The first electrode aligning
이러한 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 전극 정렬 부재(52b)가 비어 있는 상태일 때, 제1 적재 트레이(52a)에서 제1 전극(E1)을 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 파지 해제하여, 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시킬 수 있다. 또한, 제1 전극 정렬 부재(52b)는 제1 전극 정렬용 이재기(52c)로부터 공급된 제1 전극(E1)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬할 수 있다.When the first
제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)와 제1 적층 영역(L1) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제1 전극 적층용 암(52g)과, 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제1 전극(E1)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제1 적층 영역(L1)에서 파지 해제하여, 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)의 상면에 Z 방향으로 적층하는 제1 전극 적층용 파지 부재(52h) 등을 가질 수 있다.The first electrode stacking
이러한 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 스윙이 실시 완료되면 제1 파지 부재가 제1 전극(E1) 트레이에서 미리 파지해둔 제1 전극(E1)이 분리막 폴딩체(F)의 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격된 상태에서 분리막 폴딩체(F)의 최상층과 대면하도록, 제1 스윙이 실시 완료되기 전에 제1 적층 영역(L1)에서 미리 대기한다. When the first swing is completed, the
또한, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 스윙이 실시완료되면, 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 파지 해제하여 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 상면에 적층한다.In addition, when the first swing is completed, the
한편, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)와 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b) 상에서 서로 충돌되지 않도록, 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 구동되는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that the first electrode
또한, 제2 적층 유닛(54)은 양극과 음극 중 다른 하나의 극성을 갖는 다수의 제2 전극들(E2)이 적재되는 제2 적재 트레이(54a)와, 제2 적재 트레이(54a)로부터 공급된 제2 전극(E2)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬하는 제2 전극 정렬 부재(54b)와, 제2 적재 트레이(54a)로부터 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시켜 공급하는 제2 전극 정렬용 이재기(54c)와, 제2 전극 정렬 부재(54b)로부터 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 스윙이 실시 완료되어 제2 적층 영역(L2)에 배치된 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)에 제2 전극(E2)을 적층하는 제2 전극 적층용 이재기(54d) 등을 가질 수 있다.In addition, the second stacking
제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)와 제2 전극 정렬 부재(54b) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제2 전극 정렬용 암(54e)과, 제2 적재 트레이(54a)에서 제2 전극(E2)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 파지 해제하여 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시키는 제2 전극 정렬용 파지 부재(54f) 등을 가질 수 있다.The
이러한 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 전극 정렬 부재(54b)가 비어 있는 상태일 때, 제2 적재 트레이(54a)에서 미리 파지해둔 제2 전극(E2)을 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 파지 해제하여, 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시킬 수 있다. 또한, 제2 전극 정렬 부재(54b)는 제2 전극 정렬용 이재기(54c)로부터 공급된 제2 전극(E2)을 미리 정해진 정렬 형태로 정렬할 수 있다.When the second
제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)와 제2 적층 영역(L2) 사이 구간을 왕복 이송 가능하게 마련되는 제2 전극 적층용 암(54g)과, 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 미리 정해진 정렬 형태로 정렬된 제2 전극(E2)을 진공 흡착하여 파지 한 후 제2 적층 영역(L2)에서 파지 해제하여, 분리막 폴딩체(F)의 현재 최상층에 해당하는 분리부(Fs)의 상면에 Z 방향으로 적층하는 제2 전극 적층용 파지 부재(54h) 등을 가질 수 있다.The second
이러한 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 스윙이 실시 완료되면, 제2 전극 적층용 파지 부재(54h)가 제2 적재 트레이(54a)에서 미리 파지해둔 제2 전극(E2)이 분리막 폴딩체(F)의 최상층으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격된 상태에서 분리막 폴딩체(F)의 최상층과 대면하도록, 제2 스윙이 실시 완료되기 전에 제2 적층 영역(L2)에서 미리 대기한다. 또한, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 스윙이 실시 완료되면, 미리 파지해둔 제2 전극(E2)을 파지 해제하여 분리막 폴딩체(F)의 최상층의 상면에 적층한다.When the second swing of the
한편, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)와 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b) 상에서 서로 충돌하지 않도록 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 구동되는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that the second electrode
도 12 내지 도 20은 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 전극 조립체(A)를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.12 to 20 are views for explaining a method of manufacturing an electrode assembly A using the electrode
이하에서는, 전극 조립체 제조 장치(1)를 이용해 전극 조립체(A)를 제조하는 방법을 설명한다. 설명의 편의를 위해, 제1 스윙을 먼저 실시하는 경우를 예로 들어 전극 조립체(A)의 제조 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the electrode assembly A using the electrode
먼저, 도 12에 도시된 바와 같이, 적층 스테이지(22)의 고정부를 이용해 분리막 원단(S)의 베이스부(Fb)를 적층 스테이지(22)의 상면에 고정한다(S10).First, as shown in FIG. 12 , the base portion Fb of the separation membrane fabric S is fixed to the upper surface of the
다음, 후속의 제1 스윙이 실시 완료되면 베이스부(Fb)가 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치될 수 있도록, 승강기(26)는 적층 스테이지(22)를 -Z 방향으로 베이스부(Fb)의 두께만큼 하강시킨다. 이와 함께, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극(E1)을 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 파지한 후 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에 안착시키고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기한다(S20).Next, when the subsequent first swing is completed, the
이후, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 스윙 모듈(30)은 제1 스윙을 실시하여 베이스부(Fb)를 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치한다. 이와 함께, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 대기한다(S30).Then, as shown in FIGS. 12 and 13 , the
다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 제1 적층 영역(L1)에 배치된 베이스부(Fb)에 적층한다(S40).Next, as shown in FIG. 14, the
이후, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제1 폴딩 지그(42)는 후속의 제2 스윙이 실시될 때 베이스부(Fb)의 좌측 단부가 당해 제1 폴딩 지그(42)에 걸림될 수 있도록 상기 S40 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러서 고정한다(S50).Then, as shown in FIG. 15 , the
다음, 승강기(26)는 후속의 제2 스윙이 실시 완료되면 후속의 제2 스윙으로 인해 새로 형성되는 분리부(Fs)가 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치될 수 있도록, 적층 스테이지(22)를 S 40 단계에서 적층된 제1 전극(E1)의 두께만큼 -Z 방향으로 하강시킨다. 이와 함께, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 전극(E1)을 제1 적재 트레이(52a)에서 파지한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시키고, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기한다(S 60).Next, when the subsequent second swing of the
이후, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 스윙 모듈(30)은 제2 스윙을 실시하여, 새로운 분리부(Fs)를 베이스부(Fb) 및 S40 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 커버하도록 형성함과 함께, 새로 형성된 분리부(Fs)를 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치한다. 이와 함께, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 대기한다(S 70).Thereafter, as shown in FIGS. 15 and 16, the
다음, 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 미리 파지해둔 제2 전극(E2)을 S70 단계에서 형성된 분리부(Fs)에 적층한다.Next, as shown in FIG. 17, the second
이와 함께, 제1 폴딩 지그(42)를 베이스부(Fb)와 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출한다(S 80).At the same time, the
이후, 도 18에 도시된 바와 같이, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기하고, 제2 폴딩 지그(43)는 후속의 제1 스윙이 실시될 때 S70 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 우측 단부가 제2 폴딩 지그(43)에 걸림될 수 있도록 상기 S80 단계에서 적층된 제2 전극(E2)을 -Z 방향으로 눌러서 고정한다(S 90).Then, as shown in FIG. 18 , the
다음, 승강기(26)는 후속의 제1 스윙이 실시 완료되면 후속의 제1 스윙으로 인해 새로 형성되는 분리부(Fs)가 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치될 수 있도록, 적층 스테이지(22)를 S 70 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 두께 및 S 80 단계에서 적층된 제2 전극(E2)의 두께 및 합계에 대응하는 거리만큼 -Z 방향으로 하강시킨다. 이와 함께, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 제1 전극(E1)을 파지한 후 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 전극(E2)을 제2 적재 트레이(54a)서 파지한 후 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 안착시킨다(S 100).Next, when the subsequent first swing of the
이후, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 스윙 모듈(30)은 제1 스윙을 실시하여, 새로운 분리부(Fs)를 S 70 단계에서 형성된 분리부(Fs) 및 S 80 단계에서 적층된 제2 전극(E2)을 커버하도록 형성함과 함께, 새로 형성된 분리부(Fs)를 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)에 배치한다. 이와 함께, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 전극 정렬용 이재기(54c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 대기한다(S 110).Thereafter, as shown in FIGS. 18 and 19, the
다음, 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 미리 파지해둔 제1 전극(E1)을 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)에 적층한다. 이와 함께, 제2 폴딩 지그(43)를 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)와 S 70 단계에서 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출한다(S 120).Next, as shown in FIG. 20 , the
이후, 다시 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 적층 영역(L1)의 제1 적층 기준점(L1a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제1 적층 영역(L1)에서 대기하고, 제1 폴딩 지그(42)는 후속의 제2 스윙이 실시될 때 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 좌측 단부가 제1 폴딩 지그(42)에 걸림될 수 있도록 상기 S 120 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 -Z 방향으로 눌러서 고정한다(S 130).After that, as shown in FIG. 15 again, the
다음, 승강기(26)는 후속의 제2 스윙이 실시 완료되면 후속의 제2 스윙으로 인해 새로 형성되는 분리부(Fs)가 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치될 수 있도록, 적층 스테이지(22)를 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs)의 두께 및 S 120 단계에서 적층된 제1 전극(E1)의 두께 및 합계에 대응하는 거리만큼 -Z 방향으로 하강시킨다. 이와 함께, 다시 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 전극(E1)을 제1 적재 트레이(52a)에서 파지한 후 제1 전극 정렬 부재(52b)에 안착시키고, 제2 전극 정렬용 이재기(52c)는 제2 적재 트레이(54a)에서 대기하고, 제2 전극 적층용 이재기(54d)는 제2 전극 정렬 부재(54b)에서 제2 전극(E2)을 파지한 후 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)으로부터 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 제2 적층 영역(L2)에서 대기한다(S 140).Next, when the subsequent second swing of the
이후, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 스윙 모듈(30)은 제2 스윙을 실시하여, 새로운 분리부(Fs)를 상기 S 110 단계에서 형성된 분리부(Fs) 및 상기 S 120 단계에서 적층된 제1 전극(E1)을 커버하도록 형성함과 함께, 새로 형성된 분리부(Fs)를 제2 적층 영역(L2)의 제2 적층 기준점(L2a)에 배치한다. 이와 함께, 다시 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 전극 정렬용 이재기(52c)는 제1 적재 트레이(52a)에서 대기하고, 제1 전극 적층용 이재기(52d)는 제1 전극 정렬 부재(52b)에서 대기한다(S 150).Thereafter, as shown in FIGS. 15 and 16, the
위와 같은 전극 조립체 제조 방법에 의하면, 상기 S 80 내지 S 150 단계를 미리 정해진 실시 회차만큼 반복적으로 실시함으로써, 다수의 분리부(Fs) 및 전극들을 포함하는 전극 조립체(A)를 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 스윙을 시작으로 분리막 원단(S)의 폴딩 공정을 실시하는 경우에, 상기 S 80 단계는 제1 폴딩 지그(42)를 1회차의 제2 스윙에 의해 최초로 형성된 분리부(Fs)와 베이스부(Fb) 사이의 계면으로부터 인출하도록 실시한다. 그런데, 2회차 이상의 제2 스윙이 실시된 이후부터, 상기 80 단계는 제1 폴딩 지그(42)를 현재 회차의 제2 스윙에 의해 형성된 분리부(Fs)와 직전 회차의 제1 스윙에 의해 형성된 분리부(Fs) 사이의 계면으로부터 인출하도록 실시한다.According to the electrode assembly manufacturing method as described above, the electrode assembly A including a plurality of separators Fs and electrodes can be formed by repeatedly performing steps S 80 to S 150 for a predetermined number of times. As described above, in the case of carrying out the folding process of the separator fabric (S) starting with the first swing, the step S80 is the
도 21은 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치에 있어서, 적층 스테이지의 속도 그래프이고, 도 22는 도 1에 도시된 전극 조립체 제조 장치(1)에 있어서, 적층 스테이지(22)의 속도 그래프이다.21 is a speed graph of the stacking stage in the conventional Z-folding electrode assembly manufacturing apparatus, and FIG. 22 is a speed graph of the stacking
종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 전극 조립체가 안착된 적층 스테이지를 전극 조립체의 수평 방향(X 방향)을 따라 설정된 직선 경로를 따라 직선 왕복 이동시켜 분리막 원단을 지그재그형으로 폴딩하도록 구성된다.A conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus is configured to fold the separator fabric in a zigzag shape by linearly reciprocating the stacking stage on which the electrode assembly is seated along a straight line path set along the horizontal direction (X direction) of the electrode assembly.
이에, 도 21에 도시된 바와 같이, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 적층스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체가 폴딩 지그에 의해 지지되지 않는 전극 조립체의 수평 방향으로 급격하게 가감속되면서 이송되고, 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체의 수평 방향으로의 행정 거리가 길다. 이로 인해, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 전극 조립체에 수평 방향으로 큰 관성이 작용하여 전극 조립체에 관성 방향(수평 방향)으로의 틀어짐이 발생하고, 적층 스테이지 및 이에 안착된 전극 조립체의 이송 시간이 길고, 적층 스테이지를 미리 정해진 정위치에 안정적으로 배치하기 어려웠다. Therefore, as shown in FIG. 21, in the conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus, the stacking stage and the electrode assembly seated therein are rapidly accelerated and decelerated in the horizontal direction of the electrode assembly not supported by the folding jig. , the stroke distance in the horizontal direction of the stacking stage and the electrode assembly seated thereon is long. For this reason, in the conventional Z-folding electrode assembly manufacturing apparatus, large inertia acts on the electrode assembly in the horizontal direction, causing the electrode assembly to warp in the inertial direction (horizontal direction), and the stacking stage and the electrode assembly seated thereon. The transfer time is long, and it is difficult to stably place the lamination stage at a predetermined position.
또한, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치는, 수평 방향으로 작용하는 큰 관성에 의해 전극 조립체에 틀어짐이 발생하는 것을 방지하기 위해 폴딩 지그를 이용해 전극 조립체를 두께 방향으로 큰 압력으로 가압하여야 했는 바, 폴딩 지그로부터 인가되는 큰 가압력으로 인해 전극 조립체에 포함된 전극들이 파손되는 경우가 빈번했다.In addition, in the conventional Z-folding type electrode assembly manufacturing apparatus, in order to prevent distortion of the electrode assembly due to large inertia acting in the horizontal direction, the electrode assembly must be pressed with a large pressure in the thickness direction using a folding jig. , Electrodes included in the electrode assembly were often damaged due to the large pressing force applied from the folding jig.
한편, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 적층 스테이지(22)를 미리 정해진 원호 각도 및 곡률 반경을 갖는 원호 궤적(P)을 따라 스윙시켜 분리막 원단(S)을 지그재그형으로 폴딩시킴으로써 분리막 폴딩체(F)를 구성한다. 이에, 도 22에 도시된 바와 같이, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22) 및 이에 안착된 전극 조립체(A)를 전극 조립체(A)의 수평 방향(X 방향) 및 두께 방향(Z 방향)으로 점진적으로 가감속시키면서 이송하여, 분리막 원단(S)을 지그재그형으로 폴딩할 수 있다. 이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는 폴딩 지그(41)에 의해 지지되지 않는 수평 방향으로 전극 조립체(A)에 작용하는 관성을 감소시킬 수 있는 바, 이를 통해 수평 방향으로 작용하는 관성으로 인해 전극 조립체(A)에 틀어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 전극 조립체(A)를 미리 정해진 정위치에 안정적으로 배치할 수 있고, 적층 스테이지(22)의 행정 거리를 줄여 적층 스테이지(22) 및 이에 안착된 전극 조립체(A)의 이송 시간을 줄일 수 있다. On the other hand, the electrode
또한, 도 22에 도시된 바와 같이, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22)의 스윙 시 적층 스테이지(22)가 Z 방향으로도 점진적으로 가감속되면서 이송되는 바, 전극 조립체(A)는 Z 방향으로 작용하는 관성으로 인해 Z 방향 즉, 두께 방향으로 압축되면서 구조적으로 안정을 이루게 된다. 이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 적층 스테이지(22)의 스윙 시 폴딩 지그(41)를 통해 전극 조립체(A)를 Z 방향으로 가압하는 가압력을 줄일 수 있는 바, 폴딩 지그(41)로부터 인가되는 가압력으로 인해 전극 조립체(A)에 포함된 전극들이 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 22, in the electrode
또한, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22)에 X 방향 및 Z 방향으로 작은 관성이 작용하도록 적층 스테이지(22)를 원호 궤적(P)을 따라 스윙시킴으로써, 적층 스테이지(22)를 정위치에 정확하게 배치할 수 있는 바, 전극 적층용 이재기들(52d, 54d)을 전극(E1, E2)의 적층이 이루어지는 적층 영역(L1,L2)의 적층 기준점(L1a, L2a)에 가깝게 배치하여도 전극 조립체(A)와 전극 적층용 이재기들(52d, 54d)이 미리 파지해둔 전극들(E1, E2)이 충돌하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In addition, the electrode
이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는 전극 적층용 이재기들(52d, 54d)의 행정 거리를 줄여, 전극 적층에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 전극 조립체 제조 장치(1)는 적층 스테이지(22)를 원호 궤적(P)을 따라 이송하는 바, 적층 스테이지(22) 및 댄싱 롤러(12) 사이의 거리가 일정하게 유지된다. 이에, 전극 조립체 제조 장치(1)는, 종래의 Z 폴딩형 전극 조립체 제조 장치와 같이 장력을 일정하게 유지하게 위해 분리막 원단(S)을 댄싱 롤러(12) 쪽으로 회수할 필요 없이 분리막 원단(S)을 미리 정해진 공급 방향으로만 이송하여도 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 일정하게 유지할 수 있다. 이를 통해, 전극 조립체 제조 장치(1)는 분리막 원단(S)을 공급 및 회수하는 과정에서 분리막 원단(S)에 발생하는 맥동으로 인해 분리막 원단(S)이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 분리막 원단(S)에 인가되는 장력을 정밀하게 조절할 수 있다.Through this, the electrode
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
1 : 전극 조립체 제조 장치
10 : 분리막 공급 유닛
12 : 댄싱 롤러
12a, 12b : 고정 롤러
12c : 가변 롤러
14 : 안내 부재
14a, 14b : 안내 롤러
20 : 스테이지 유닛
22 : 적층 스테이지
26 : 승강기
26a : 리드 스크류
26b : 가이드 핀
30 : 스윙 모듈
31: 스테이지 고정블록
32: 고정블록 구동유닛
32a: 회전암
33: 구동모터
34: 지지부재
34a: 제1 지지부재
34b: 제1 이동블록
34c: 제1 레일
34d: 제1 지지부재 본체
35a: 제2 지지부재
35b: 베이스 지지플레이트
35c: 제2 레일
35d: 제2 이동블록
40 : 폴딩 유닛
41 : 폴딩 지그
42 : 제1 폴딩 지그
43 : 제2 폴딩 지그
44 : 제1 지그 이송기
45 : 제2 지그 이송기
50 : 적층 유닛
52 : 제1 적층 유닛
52a : 제1 적재 트레이
52b : 제1 전극 정렬 부재
52c : 제1 전극 정렬용 이재기
52d : 제1 전극 적층용 이재기
52e : 제1 전극 정렬용 암
52f : 제1 전극 정렬용 파지 부재
52g : 제1 전극 적층용 암
52h : 제1 전극 적층용 파지 부재
54 : 제2 적층 유닛
54a : 제2 적재 트레이
54b : 제2 전극 정렬 부재
54c : 제2 전극 정렬용 이재기
54d : 제2 전극 적층용 이재기
54e : 제2 전극 정렬용 암
54f : 제2 전극 정렬용 파지 부재
54g : 제2 전극 적층용 암
54h : 제2 전극 적층용 파지 부재
S : 분리막 원단
A : 전극 조립체
F : 분리막 폴딩체
Fs : 분리부
Fb : 베이스부
E1 : 제1 전극
E2 : 제2 전극
C : 원호 궤적
L1 : 제1 적층 영역
L1a : 제1 적층 기준점
L2 : 제2 적층 영역
L2a : 제2 적층 기준점Reference Signs List 1: Electrode assembly manufacturing device 10: Separator supply unit
12: dancing
12c: variable roller 14: guide member
14a, 14b: guide roller 20: stage unit
22: stacking stage
26:
26b: guide pin 30: swing module
31: stage fixed block 32: fixed block drive unit
32a: rotary arm 33: drive motor
34:
34b: first moving
34d: first
35b:
35d: second moving block
40: folding unit 41: folding jig
42: first folding jig 43: second folding jig
44: first jig feeder 45: second jig feeder
50: stacking unit 52: first stacking unit
52a:
52c: transfer machine for aligning the
52e: Arm for aligning the
52g: first
54: second stacking
54b: second
54d: transfer machine for stacking the
54f: holding member for aligning the second electrode
54g: second
S: Separator fabric A: Electrode assembly
F: Separation membrane folding body Fs: Separation part
Fb: base part E1: first electrode
E2: 2nd electrode C: arc trajectory
L1: first stacking region L1a: first stacking reference point
L2: second stacking region L2a: second stacking reference point
Claims (7)
상기 적층 스테이지가 결합되는 스테이지 고정블록; 및
상기 적층 스테이지가 상기 제1 적층 영역과 제2 적층 영역 사이의 이동궤적을 따라 이동하도록 상기 스테이지 고정블록을 구동하는 고정블록 구동유닛을 포함하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈.Taking out the separator fabric from the separator supply unit while moving the lamination stage so that the lamination stage can reciprocate between the first lamination region where the first electrode is stacked and the second lamination region where the second electrode is stacked,
a stage fixing block to which the stacking stage is coupled; and
The swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus including a fixed block driving unit driving the stage fixing block so that the stacking stage moves along a movement trajectory between the first stacking area and the second stacking area.
상기 이동궤적은 원호 궤적인 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈.According to claim 1,
The swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that the movement trajectory is an arc trajectory.
상기 고정블록 구동유닛은,
일단이 상기 스테이지 고정블록에 회전 가능하게 결합되는 회전암; 및
상기 회전암의 타단을 회전시켜 상기 적층 스테이지를 원호 궤적을 따라 왕복 이동시키는 왕복이동 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈.According to claim 2,
The fixed block driving unit,
a rotary arm having one end rotatably coupled to the stage fixing block; and
The swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that it comprises a reciprocating movement driving unit for reciprocating the stacking stage along an arc trajectory by rotating the other end of the rotary arm.
상기 왕복이동 구동부는,
상기 적층 스테이지가 수평 상태를 유지하면서 원호 궤적을 따라 이동하도록 상기 적층 스테이지를 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈.According to claim 3,
The reciprocating drive unit,
The swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that it comprises a support member for supporting the stacking stage so that the stacking stage moves along an arcuate trajectory while maintaining a horizontal state.
상기 지지부재는,
상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적을 따라 이동하는 동안, 상기 적층 스테이지가 제1 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 스테이지 고정블록을 지지하는 제1 지지부재; 및
상기 제1 지지부재가 상기 제1 방향과 설정된 각도를 이루는 제2 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 제1 지지부재를 지지하는 제2 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈.According to claim 4,
The support member is
a first support member supporting the stage fixing block so that the stacking stage can reciprocate along a first direction while the stacking stage moves along the arcuate trajectory; and
The swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus comprising a second support member for supporting the first support member so that the first support member can move back and forth along a second direction forming a set angle with the first direction. .
상기 제1 방향은 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적의 최고점과 최저점 사이를 승강 이동하는 방향이고,
상기 제2 방향은 상기 적층 스테이지가 상기 원호 궤적의 일단과 타단 사이에서 상기 제1 방향과 수직 교차하는 방향인 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈.According to claim 5,
The first direction is a direction in which the stacking stage moves up and down between the highest point and the lowest point of the arcuate trajectory,
The second direction is a swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that the stacking stage is a direction perpendicular to the first direction between one end and the other end of the arc trajectory.
상기 적층 스테이지와 상기 스테이지 고정블록 사이에는, 상기 스테이지 고정블록에 대해 상기 적층 스테이지를 승강시키기 위한 승강기가 마련되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조장치의 스윙 모듈.
According to claim 1,
Swing module of the electrode assembly manufacturing apparatus, characterized in that between the stacking stage and the stage fixing block, an elevator for lifting the stacking stage relative to the stage fixing block is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210127971A KR20220154582A (en) | 2020-12-31 | 2021-09-28 | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20200190072 | 2020-12-31 | ||
KR1020210061858A KR102333754B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210127971A KR20220154582A (en) | 2020-12-31 | 2021-09-28 | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210061858A Division KR102333754B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220154582A true KR20220154582A (en) | 2022-11-22 |
Family
ID=78702664
Family Applications (8)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210061859A KR102333748B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | stacked stage lifting unit of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210061858A KR102333754B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210061860A KR102327492B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | apparatus for manufacturing electrode assembly |
KR1020210099452A KR102336427B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-07-28 | electrode assembly manufacturing apparatus and manufacturing method thereof |
KR1020210127972A KR20220154583A (en) | 2020-12-31 | 2021-09-28 | stacked stage lifting unit of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210127973A KR20220154584A (en) | 2020-12-31 | 2021-09-28 | apparatus for manufacturing electrode assembly |
KR1020210127971A KR20220154582A (en) | 2020-12-31 | 2021-09-28 | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210170200A KR20230017704A (en) | 2020-12-31 | 2021-12-01 | electrode assembly manufacturing apparatus and manufacturing method thereof |
Family Applications Before (6)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210061859A KR102333748B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | stacked stage lifting unit of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210061858A KR102333754B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210061860A KR102327492B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-05-13 | apparatus for manufacturing electrode assembly |
KR1020210099452A KR102336427B1 (en) | 2020-12-31 | 2021-07-28 | electrode assembly manufacturing apparatus and manufacturing method thereof |
KR1020210127972A KR20220154583A (en) | 2020-12-31 | 2021-09-28 | stacked stage lifting unit of electrode assembly manufacturing apparatus |
KR1020210127973A KR20220154584A (en) | 2020-12-31 | 2021-09-28 | apparatus for manufacturing electrode assembly |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210170200A KR20230017704A (en) | 2020-12-31 | 2021-12-01 | electrode assembly manufacturing apparatus and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (8) | KR102333748B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024001417A1 (en) * | 2022-06-27 | 2024-01-04 | 比亚迪股份有限公司 | Lamination device, lamination method, laminated battery cell, and battery |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200089452A (en) | 2019-01-17 | 2020-07-27 | 주식회사 엘지화학 | Electrode assembly manufacturing equipment, electrode assembly manufactured from thereof and rechargeable battery |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101896432B1 (en) * | 2016-04-04 | 2018-09-07 | (주)엔에스 | Apparatus and Method for Manufacturing Electrode Assembly and Electrode Assembly manufactured by using the same |
KR102003737B1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-10-01 | 주식회사 이노메트리 | High-speed stack manufacturing apparatus for prismatic secondary battery |
KR102563163B1 (en) * | 2018-08-27 | 2023-08-04 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Electrode assembly manufacturing equipment |
KR101959082B1 (en) * | 2018-09-07 | 2019-03-18 | 조기봉 | Method and apparatus for stacking secondary battery cell elements |
KR20190098047A (en) * | 2019-01-18 | 2019-08-21 | 주식회사 이노메트리 | High-speed stack manufacturing apparatus for prismatic secondary battery |
KR102049509B1 (en) * | 2019-02-26 | 2019-11-27 | 주식회사 이노메트리 | Method and apparatus for stacking electrode plate of prismatic secondary battery |
KR20200104190A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 주식회사 이노메트리 | Method and apparatus for stacking electrode plate of prismatic secondary battery |
KR20200145375A (en) * | 2019-06-21 | 2020-12-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | Manufacturing method of electrode assembly |
KR102120403B1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-06-08 | 주식회사 우원기술 | Device for manufacturing cell stack for secondary battery |
-
2021
- 2021-05-13 KR KR1020210061859A patent/KR102333748B1/en active IP Right Grant
- 2021-05-13 KR KR1020210061858A patent/KR102333754B1/en active IP Right Grant
- 2021-05-13 KR KR1020210061860A patent/KR102327492B1/en active IP Right Grant
- 2021-07-28 KR KR1020210099452A patent/KR102336427B1/en active IP Right Grant
- 2021-09-28 KR KR1020210127972A patent/KR20220154583A/en unknown
- 2021-09-28 KR KR1020210127973A patent/KR20220154584A/en unknown
- 2021-09-28 KR KR1020210127971A patent/KR20220154582A/en unknown
- 2021-12-01 KR KR1020210170200A patent/KR20230017704A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200089452A (en) | 2019-01-17 | 2020-07-27 | 주식회사 엘지화학 | Electrode assembly manufacturing equipment, electrode assembly manufactured from thereof and rechargeable battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230017704A (en) | 2023-02-06 |
KR102333754B1 (en) | 2021-12-01 |
KR20220154583A (en) | 2022-11-22 |
KR102327492B1 (en) | 2021-11-17 |
KR102333748B1 (en) | 2021-12-01 |
KR102336427B1 (en) | 2021-12-07 |
KR20220154584A (en) | 2022-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101906983B1 (en) | Apparatus and Method for Manufacturing Electrode Assembly and Electrode Assembly manufactured by using the same | |
CN110034322B (en) | Method for manufacturing electrode assembly | |
JP2004522278A (en) | Packing device for automated lithium secondary battery manufacturing system | |
KR101429132B1 (en) | Apparatus for winding battery cell and battery cell | |
KR20180133235A (en) | Manufacturing system and method for electrode assembly | |
KR20210009779A (en) | Electrode Transfer Apparatus for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery | |
KR101963739B1 (en) | Separation film finishing apparatus of stacked secondary battery | |
KR101896432B1 (en) | Apparatus and Method for Manufacturing Electrode Assembly and Electrode Assembly manufactured by using the same | |
KR20220154582A (en) | swing module of electrode assembly manufacturing apparatus | |
KR101873198B1 (en) | Apparatus For Connecting Meterial Of Rechargeable Battery | |
US20210057775A1 (en) | Stack holding apparatus | |
KR20220089333A (en) | Battery cell manufacturing apparatus | |
KR102586960B1 (en) | Separator Handling Apparatus for Stacking One-sided Eelectrode of Secondary Battery Cell And Method for Manufacturing Secondary Battery Cell Using the Same | |
KR20220119728A (en) | Secondary battery electrode plate manufacturing apparatus and manufacturing method | |
US20240072293A1 (en) | Electrode plate stacking apparatus having pendulum-type unwinder for separator | |
KR102165376B1 (en) | Continuous-Type Cell Stacking Apparatus for Secondary Battery | |
US20230420720A1 (en) | Apparatus for picking and placing battery cell elements and high speed stacking apparatus including same | |
KR101912883B1 (en) | Manufacturing system for electrode assembly | |
KR102401675B1 (en) | A apparatus for stacking the electrodes or secondary battery | |
EP4254580A1 (en) | Electrode plate stacking apparatus having pivotal unwinder for separator | |
US11955591B2 (en) | Method for manufacturing secondary battery and apparatus for manufacturing secondary battery | |
KR102588808B1 (en) | Electrode assembly producing system for secondary battery having the same | |
KR20230135936A (en) | Machine for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery | |
KR20220002013A (en) | Apparatus and Method for Manufacturing Electrode Assembly and Electrode Assembly manufactured by using the same | |
KR20240033671A (en) | Electrode assembly manufacturing apparatus and method using the same |