KR20230027505A - 이차전지 스텍킹 장비 - Google Patents

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KR20230027505A
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stacking
stacking equipment
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방춘석
김성철
김용성
지대영
이성민
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 실시 예는 양극전극과 음극전극이 분리막을 사이에 두고 교대로 배치되는 스텍 셀을 제조하는 이차전지 스텍킹 장비에 있어서, 적층 테이블; 분리막을 포밍하는 포밍기; 포밍기에 의해 포밍된 분리막을 적층 테이블 위로 공급하는 피딩 롤러; 양극전극을 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제1로봇; 및 및 음극전극을 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제2로봇을 포함한다.

Description

이차전지 스텍킹 장비{Battery stacking apparatus}
본 발명은 이차전지 스텍킹 장비에 관한 것이다.
이차전지는 전기에너지를 화학에너지로 변환하여 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어내는 소자로서, 한 개의 전극에서 충전과 방전이 모두 일어나고, 산화전극(Anode, -극)과 환원전극(Cathode, +극)은 방전 반응을 기준으로 구별된다.
이차전지는 집전체에 활물질이 도포된 양극판 및 음극판과, 양극판과 음극판을 분리하는 분리막(separator)과, 분리막을 통하여 이온을 전달하는 전해액과, 양극판과 분리막 및 음극판을 수용하는 케이스와, 양극판과 음극판에 연결되어 밖으로 인출되는 리드탭 등을 포함한다.
이차전지는 그 형상에 따라 원통형 (cylinder type), 각형(prismatic type) 및 파우치형(pouched type) 등으로 분류될 수 있다.
파우치형 이차전지는 유연성을 가진 파우치 등의 케이스를 포함하여 그 형상이 비교적 자유로울 수 있고, 제조 공정이 비교적 쉽고, 제조 비용이 낮아서 이차전지 업계에서 널리 사용되고 있다.
이러한 이차전지를 제조하는 제조장비의 일 예는 대한민국 등록특허공보 10-1262034 B1(2013년05월08일 공고)에 개시된 전극조립체의 폴딩 장치가 있고, 전극조립체의 폴딩 장치는 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위 한 폴딩 장치로서, 분리필름의 상면에 판상형 유닛셀들이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(web)을 공급하는 웹 공급부; 상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시 키는 권취 지그; 및 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부; 를 포함하고 있고, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향 (X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키고, 상기 회전축의 Y축 위치는 웹의 상향 또는 하향 위치 변동시 상기 변동을 상쇄하는 방향으로 변화된다.
대한민국 등록특허공보 10-1262034 B1(2013년05월08일 공고)
본 실시예는 분리막의 주름을 최소화하면서 고정밀도로 셀을 적층할 수 있는 이차전지 스텍킹 장비를 제공하는데 있다.
본 실시 예는 양극전극과 음극전극이 분리막을 사이에 두고 교대로 배치되는 스텍 셀을 제조하는 이차전지 스텍킹 장비에 있어서, 분리막을 텐션 컷하고, 적층 테이블 위로 정량 공급하는 피딩 롤러; 양극전극을 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제1로봇; 및 음극전극을 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제2로봇을 포함한다.
스텍킹 장비는 분리막을 포밍하는 포밍기를 더 포함할 수 있다. 그리고, 피딩 롤러는 포밍기에 의해 포밍된 분리막을 텐션 컷할 수 있고, 적층 테이블로 정량 공급할 수 있다.
포밍기는 분리막의 일면 옆에 배치된 제1포밍기 및 분리막의 타면 옆에 배치된 제2포밍기를 포함할 수 있다.
제1포밍기와 제2포밍기의 각각은 회전 바디; 회전 바디를 회전시키는 모터; 회전 바디의 일면에 배치되고 돌출부가 형성된 포밍 바디; 및 회전 바디의 타면에 배치된 안착 바디를 포함할 수 있다.
포밍기는 제1포밍기를 분리막의 이동 방향과 직교한 방향으로 이동시키는 제1실린더; 및 제2포밍기를 분리막의 이동 방향과 직교한 방향으로 이동시키는 제2실린더를 포함할 수 있다.
포밍기는 제1모드와, 제2모드를 실시할 수 있다.
제1모드는 제1포밍기의 포밍 바디 및 제2포밍기의 안착 바디가 분리막을 향하고, 제1포밍기의 포밍 바디가 분리막에 접촉될 수 있다.
제2모드는 제1포밍기의 안착 바디 및 제2포밍기의 포밍 바디가 분리막을 향하고, 제2포밍기의 포밍 바디가 분리막에 접촉될 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비는 양극전극이 올려지는 양극 얼라인 테이블; 음극전극이 올려지는 음극 얼라인 테이블; 및 적층 테이블 이동기구를 더 포함할 수 있다.
적층 테이블 이동기구는 적층 테이블을 제1위치에서 제2위치로 이동시키는 제1동작과 적층 테이블을 제2위치에서 제1위치로 이동시키는 제2동작을 교대로 실시할 수 있다.
제1위치는 양극 얼라인 테이블과 음극 얼라인 테이블 중 음극 얼라인 테이블에 더 근접할 수 있다.
제2위치는 양극 얼라인 테이블과 음극 얼라인 테이블 중 양극 얼라인 테이블에 더 근접할 수 있다.
제1동작와 제2동작시, 피딩 롤러는 구동될 수 있다.
피딩 롤러는 제1위치와 제2위치의 사이 위에 배치될 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비는 적층 테이블을 승강시키는 로어 승강기구를 더 포함할 수 있다.
로어 승강기구는 양극전극 또는 음극전극의 두께와, 분리막의 두께의 합 만큼씩 적층 테이블을 하강시킬 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비는 포밍기와 피딩 롤러를 승강시키는 어퍼 승강기구를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 분리막이 포밍기에 의해 사전에 포밍되므로, 스텍 셀의 분리막에 형성되는 라인에 주름이 생성되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 피딩 롤러가 제1위치와 제2위치의 사이 위에 배치되어, 분리막이 피딩롤러에 의해 꺽일 수 있어, 피딩 롤러와 적층 테이블 사이에 별도의 가이드 롤러를 배치시킬 필요 없고, 구조가 간단한다.
또한, 적층 테이블이 로어 승강기구에 의해 승강될 수 있어, 스텍 셀의 높이 증가시 포밍기나 피딩 롤러의 높이를 조절할 필요가 없다.
도 1는 본 실시 예에 따른 이차전지의 스텍 셀이 도시된 평면도,
도 2는 본 실시 예에 따른 이차전지의 스텍 셀의 단면도,
도 3은 이차전지의 스텍 셀 제조 도중에 분리막에 주름이 발생된 예가 도시된 평면도,
도 4는 본 실시 예에 따른 이차전지 스텍킹 장비가 도시된 도,
도 5는 도 4에 도시된 제2로봇이 음극전극을 적층 테이블 위의 분리막으로 이동시킬 때의 도,
도 6는 도 5에 도시된 제2로봇이 음극 매거진으로 복귀되었을 때의 도,
도 7은 도 6에 도시된 포밍기가 분리막을 포밍할 때의 도,
도 8은 도 7에 도시된 적층 테이블이 제1위치에서 제2위치로 이동되고 피딩 롤러가 분리막을 피딩할 때의 도,
도 9는 도 8에 도시된 제1로봇이 양극전극을 적층 테이블 위의 분리막으로 이동시키고, 도 8에 도시된 포밍기가 분리막을 포밍할 때의 도,
도 10는 도 8에 도시된 제1로봇이 양극 매거진으로 복귀되었을 때의 도,
도 11은 도 10에 도시된 적층 테이블이 제2위치에서 제1위치로 이동되고 피딩 롤러가 분리막을 피딩할 때의 도,
도 12는 본 실시예에 따른 분리막이 포밍기에 의해 포밍된 후 스텍 셀을 형성하는 과정이 도시된 개념도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1는 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 스텍 셀이 도시된 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 스텍 셀의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 스텍 셀(1)은 양극전극(2)와 음극전극(3)이 분리막(4)으로 구분될 수 있고, 양극전극(2)과 음극전극(3)은 분리막(4)을 사이에 두고 교대로 배치될 수 있다.
양극전극(2)에는 양극 탭(2a)이 부착될 수 있고, 음극전극(3)에는 음극 탭(3a)이 부착될 수 있다.
양극전극(2)은 제1전극일 수 있고, 음극전극(3)은 제2전극일 수 있다.
분리막(4)은 양극전극(2) 및 음극전극(3)을 둘러싸도록 배치될 수 있고, 양극 탭(2a) 및 음극 탭(3a)을 감싸지 않게 배치될 수 있다.
분리막(4)는 그 위치에 따라 내부 분리막(5)과, 외부 분리막(6)으로 구분될 수 있다.
내부 분리막(5)은 분리막(4) 중 외부 분리막(6)의 내부에 위치하는 부분으로 정의될 수 있고, 이차전지 스텍킹 장비(10, 도 4 참조)에 의해 스텍 셀(1)이 제조 완료되었을 때, 대략 지그재그 형상으로 접힌 형상일 수 있다.
외부 분리막(6)은 내부 분리막(5)의 일단에서 연장된 부분일 수 있고, 내부 분리막(5)과, 복수개 양극전극(2) 및 복수개 음극전극(3)을 함께 감싸는 부분으로 정의될 수 있다.
스텍 셀(1)은 점차 대형화되는 추세이고, 그 길이(L)가 길 수 있으며, 스텍 셀(1) 일 예의 길이(L, 도 1 참조)는 500mm 내지 600mm일 수 있다.
스텍 셀(1)은 도 3 내지 도 11에 도시된 바와 같은, 이차전지 스텍킹 장비(10)에 의해 조립될 수 있다.
분리막(4)과, 양극전극(2)과, 음극전극(3) 각각은 제조 완료된 후, 이차전지 스텍킹 장비(10)로 투입될 수 있고, 이차전지 스텍킹 장비(10)는 양극전극(2)과 분리막(4) 및 음극전극(3)을 적층할 수 있다. 이차전지 스텍킹 장비(10)는 양극전극(2)과 음극전극(3)이 분리막(4)을 사이에 두고 교대로 배치되는 스텍 셀(1)을 제조할 수 있다.
이하, 스텍 셀(1)을 조립하는 이차전지 스텍킹 장비(10)에 대해 설명한다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 분리막(4)이 지그재그 형상으로 접히도록 분리막(4)을 공급하면서 분리막(4)을 사이에 두고 양극전극(2)과 음극전극(3)을 교대로 배치시키는 Z-Stacking 장비일 수 있다.
도 3은 이차전지의 스텍 셀 제조 도중에 분리막에 주름이 발생된 예가 도시된 평면도이다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 적층 테이블(40, 도 4 참조) 위에 위치하는 전극(2 또는 3)를 분리막(4)으로 덮고, 분리막(4)을 접기 위해 맨드릴(40a,40b)을 분리막(4)의 상면에 올릴 수 있다.
맨드릴(40a,40b)을 이용하여 Z-Stacking 공법으로 분리막(4)과 전극(2,3)을 적층할 경우, 맨드릴(40a,40b)은 분리막(4)을 접을 때 상면 전체를 잡아주지 못하고, 분리막(4)의 라인(7) 중앙부에는 주름(8)이 발생할 수 있으며, 주름(8)이 말끔하지 못하고, 불량이 유발될 수 있다.
크기가 큰 맨드릴(40a,40b)이 분리막(4)의 상면 전체를 잡고 접을 경우, 분리막(4)을 잡고 있는 맨드릴(40a,40b)의 길이가 길어져야 하고, 맨드릴(40a,40b)의 폭도 커져야 하는데, 상기와 같이, 길이 및 폭이 증대된 맨드릴(40a,40b)은 다음 셀을 적층할 할 때 분리막(4)의 상측에서 회피를 해야 하는데, 이 경우, 스텍 셀(1)의 고속 생산에 제한이 따르게 된다.
본 실시예에 따른 이차전지 스텍킹 장비(10)는 상기와 같은 주름(8) 발생을 최소화하면서, 스텍 셀(1)을 신속하게 제조하는 것이 바람직하다.
도 4은 본 실시 예에 따른 이차전지 스텍킹 장비가 도시된 도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제2로봇이 음극전극을 적층 테이블 위의 분리막으로 이동시킬 때의 도이다.
도 6는 도 5에 도시된 제2로봇이 음극 매거진으로 복귀되었을 때의 도이다.
도 7은 도 6에 도시된 포밍기가 분리막을 포밍할 때의 도이다.
도 8은 도 7에 도시된 적층 테이블이 제1위치에서 제2위치로 이동되고 피딩 롤러가 분리막을 피딩할 때의 도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1로봇이 양극전극을 적층 테이블 위의 분리막으로 이동시키고, 도 8에 도시된 포밍기가 분리막을 포밍할 때의 도이다.
도 10는 도 8에 도시된 제1로봇이 양극 매거진으로 복귀되었을 때의 도이다.
도 11은 도 10에 도시된 적층 테이블이 제2위치에서 제1위치로 이동되고 피딩 롤러가 분리막을 피딩할 때의 도이다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 분리막(4)이 감기고, 분리막(4)을 공급하는 언와인더(20, Unwinder)와, 분리막(4)을 안내하는 적어도 하나의 가이드 롤러(30)를 포함할 수 있다.
언와인더(20)는 정지시, 분리막(4)이 감긴 상태를 유지할 수 있고, 분리막(4)이 감긴 방향과 반대 방향으로 회전되면서 분리막(4)을 풀 수 있다.
언와인더(20)는 분리막(4)이 감기는 롤러(또는 보빈)를 포함할 수 있고, 롤러에는 롤러를 회전시키는 모터 등의 롤러 회전기구가 연결될 수 있다.
가이드 롤러(30)는 언와인더(20)에서 풀린 분리막(4)을 가이드 하는 롤러일 수 있다. 가이드 롤러(30)는 회전 가능하게 배치될 수 있다. 가이드 롤러(30)는 분리막(4)이 꺽이도록 분리막(4)을 안내할 수 있다. 가이드 롤러(30)는 분리막(4)의 텐션을 유지시킬 수 있다.
가이드 롤러(30)는 분리막(4)의 이동 경로를 형성할 수 있다. 가이드 롤러(30)는 분리막(4)의 이동 경로를 따라 복수개 제공될 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 적층 테이블(40)을 포함할 수 있다. 이차전지를 구성하는 스텍 셀(1)은 적층 테이블(40) 위에서 제조될 수 있다. 적층 테이블(40)은 스텍 셀(1)이 제조되는 스텍 셀 스테이지일 수 있다.
스텍 셀(1)을 구성하는 양극전극(2)과 음극전극(3) 및 분리막(4)은 적층 테이블(40) 위에서 양극전극(2)과 음극전극(3)이 분리막(4)을 사이에 두고 교대로 배치될 수 있다.
적층 테이블(40)의 주변에는 양극 얼라인 테이블(41)과, 음극 얼라인 테이블(42)이 각각 배치될 수 있다.
양극 얼라인 테이블(41)에는 양극전극(2)이 올려질 수 있다.
음극 얼라인 테이블(42)에는 음극전극(3)이 올려질 수 있다.
양극 얼라인 테이블(41)과 음극 얼라인 테이블(42)은 적층 테이블(40)을 사이에 두고 서로 이격되게 배치될 수 있다. 양극 얼라인 테이블(41)과 음극 얼라인 테이블(42)의 사이에는 적층 테이블(40)이 이동될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
양극 얼라인 테이블(41)의 주변에는 양극전극들이 적층되는 양극 매거진(43)이 배치될 수 있다. 그리고, 음극 얼라인 테이블(42)의 주변에는 음극전극들이 적층되는 음극 매거진(44)이 배치될 수 있다.
스텍 셀(1)이 제조되는 도중에, 분리막(4)은 도입부(4a)와, 적층부(4b)와 피딩부(4c)로 구분될 수 있다.
도입부(4a)는 분리막(4)의 이동 경로 중 언와인터(20)와 피딩 롤러(100)의 사이에 위치하는 부분으로 정의될 수 있다.
적층부(4b)는 분리막(4) 중 적층 테이블(40) 위에 올려진 부분일 수 있다. 적층부(4b)는 적층 테이블(40)에 올려지기 전에 피딩부(4c) 상태에 있다가, 적층 테이블(40) 위에 올려진 부분으로 정의될 수 있다.
피딩부(4c)는 분리막(4)의 이동 경로 중 도입부(4a)과 적층부(4b)의 사이에 위치하는 부분일 수 있다. 피딩부(4c)는 피딩롤러(90)를 통과하였지만, 아직 적층 테이블(40) 위에 올려지지 않는 부분으로 정의될 수 있다.
맨드릴(40a,40b, 도 3 참조)은 적층 테이블(40)의 주변에 위치될 수 있고, 적층 테이블(40) 위에 적층부(4b)의 상면으로 진입하여, 분리막(4)이 접히는 것을 도울 수 있고, 새로운 적층부(4b)가 적층되면 후퇴된 후 새로운 적층부(4b)의 상면으로 재진입할 수 있다.
맨드릴(40a,40b)는 새로운 적층부(4b)가 적층때마다 진입,후퇴를 반복할 수 있고, 분리막(4)의 지그재그 형상으로 접히도록 도울 수 있다.
적층 테이블(40)에는 적층 테이블 프레임(45)에 연결될 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 적층 테이블 이동기구(50)를 더 포함할 수 있다.
적층 테이블 이동기구(50)는 적층 테이블 프레임(45)에 연결되어, 적층 테이블 프레임(45)를 수평방향으로 직선 이동시킬 수 있다.
적층 테이블 이동기구(50)의 일 예는 무빙 모터(51)와, 무빙 모터(51)에 연결되어 무빙 모터(51)에 의해 회전되는 롤러(52)와, 롤러(52)의 이동을 안내하는 가이드 레일(53)을 포함할 수 있다.
무빙 모터(51)는 적층 테이블 프레임(45)에 장착될 수 있다.
가이드 레일(53)은 양극 얼라인 테이블(41)와 음극 얼라인 테이블(42) 사이 하측에 수평방향으로 길게 배치될 수 있다.
적층 테이블 이동기구(50)는 제1동작과 제2동작을 교대로 실시할 수 있다.
제1동작은 적층 테이블(40)을 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)로 이동시키는 동작일 수 있고, 제2동작은 적층 테이블(40)을 제2위치(P2)에서 제1위치(P1)로 이동시키는 동작일 수 있다.
제1위치(P1)는 양극 얼라인 테이블(41)와 음극 얼라인 테이블(42) 중 음극 얼라인 테이블(42)에 더 근접한 위치일 수 있다.
제2위치(P2)는 양극 얼라인 테이블(41)와 음극 얼라인 테이블(42) 중 양극 얼라인 테이블(41)에 더 근접한 위치일 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 적층 테이블(40)을 승강시키는 로어 승강기구(56)를 더 포함할 수 있다.
로어 승강기구(56)는 양극전극(2)과 음극전극(3) 중 어느 하나의 두께와, 분리막(4)의 두께의 합(즉 설정높이) 만큼씩 적층 테이블(40)을 하강시킬 수 있다.
로어 승강기구(56)는 스텍 셀(1) 위에 새로운 적층부(4b)가 적층될 때마다, 양극전극(2)의 두께와 새로운 적층부(4b)의 두께의 합(즉, 설정높이)만큼 적층 테이블(40)을 하강시키거나 음극전극(3)의 두께와 새로운 적층부(4b)의 두께의 합(즉, 설정높이)만큼 적층 테이블(40)을 하강시킬 수 있다.
상기 로어 승강기구(56)에 의해 적층 테이블(40)이 하강되면, 스텍 셀(1)의 높이가 높아짐에 따라 후술하는 피딩롤러(100)의 높이를 맞출 필요가 없다.
스텍 셀(1)이 적층되기 전, 로어 승강기구(56)는 적층 테이블(40)를 기준 높이로 상승시킬 수 있다. 스텍 셀(1)이 적층되는 동안, 로어 승강기구(56)는 설정 높이씩 적층 테이블(40)를 하강시킬 수 있다.
로어 승강기구(56)의 일 예는 로어 모터(57)와, 로터 모터(57)에 연결된 스크류(58)와, 스크류(58)에 의해 직선 이동되는 리프터(58)를 포함할 수 있다.
로어 승강기구(56)의 일 예는 로어 모터(57)와, 로터 모터(57)에 연결된 스크류(58)와, 스크류(58)에 의해 직선 이동되는 리프터(59)를 포함할 수 있다.
로어 모터(57)는 적층 테이블 프레임(45)에 설치될 수 있다.
스크류(58)는 수평방향으로 길게 형성될 수 있고, 로어 모터(57)에 의해 회전될 수 있다.
리프터(59)는 스크류(58)의 회전시, 스크류(58)의 길이 방향으로 직선 이동될 수 있다.
리프터(59)는 내부에 스크류(58)의 외둘레 형성된 수나사에 치합되는 암나사가 형성될 수 있다. 리프터(59)의 상면에는 로어 구배부가 형성될 수 있다.
리프터(59)는 적층 테이블 프레임(45)에 설치된 리니어 가이드를 따라 직선 이동될 수 있다.
적층 테이블(40)의 하부에는 리프터(59)의 로어 구배부에 대응되는 어퍼 구배부가 제공될 수 있고, 로어 모터(57)가 구동되어 리프터(59)가 직선 이동되면, 적층 테이블(40)은 승강될 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 제1로봇(70) 및 제2로봇(80)을 포함할 수 있다.
제1로봇(80)은 양극 매거진(43)의 양극전극(2)을 양극 얼라인 테이블(41)로 옮길 수 있다. 제1로봇(70)은 양극전극(2)을 적층 테이블(40) 위로 공급된 분리막(4)에 올릴 수 있다.
제1로봇(70)은 양극전극(2)을 적층 테이블(40) 위로 이동한 후 양극전극(2)을 적층 테이블(40) 위의 분리막(4)에 올릴 수 있다.
제1로봇(70)은 양극 얼라인 테이블(41)의 양극전극(2)을 적층 테이블(40) 위로 이동시킬 수 있고, 양극전극(2)을 적층 테이블(40) 위에 올려진 적층부(4b) 위로 옮길 수 있다.
제2로봇(80)은 음극 매거진(44)의 음극전극(3)을 음극 얼라인 테이블(42)로 옮길 수 있다. 제2로봇(80)는 음극전극(3)을 적층 테이블(40) 위로 공급된 분리막(4)에 올릴 수 있다.
제2로봇(80)은 음극전극(3)을 적층 테이블(40) 위로 이동한 후 음극전극(3)을 적층 테이블(40) 위의 분리막(4)에 올릴 수 있다.
제2로봇(80)은 음극 얼라인 테이블(43)의 음극전극(3)을 적층 테이블(40) 위로 이동시킬 수 있고, 음극전극(3)을 적층 테이블(40) 위에 올려진 적층부(4b) 위로 옮길 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 포밍기(90)를 더 포함할 수 있다. 포밍기(90)는 분리막(4)을 포밍할 수 있다. 포밍기(90)는 분리막(4)의 이동 경로 중 피딩 롤러(100)의 이전에 배치될 수 있다.
포밍기(90)는 제1포밍기(91) 및 제2포밍기(92)를 포함할 수 있다.
제1포밍기(91)는 분리막(4)의 일면 옆에 배치될 수 있다.
제2포밍기(92)는 분리막(4)의 타면 옆에 배치될 수 있다.
제1포밍기(91)와 제2포밍기(92)의 각각은 회전 바디(93); 회전 바디(93)를 회전시키는 모터(94); 회전 바디(93)의 일면에 배치되고 돌출부(95a)가 형성된 포밍 바디(95); 및 회전 바디(93)의 타면에 배치된 안착 바디(96)를 포함할 수 있다.
회전 바디(93)은, 다각형일 수 있고, 일 예로 사각형일 수 있다.
포딩 바디(95)와 안착 바디(96)는 다각형인 회전 바디(93)의 서로 다른 면에 제공될 수 있다.
포밍기(90)는 제1실린더(97)와, 제2실린더(98)를 더 포함할 수 있다.
제1실린더(97)는 제1포밍기(91)를 분리막(4)의 이동 방향과 직교한 방향으로 이동시킬 수 있다. 제1실린더(97)는 제1포딩기(91)의 모터(94)를 직선 이동시킬 수 있고, 제1포밍기(91)의 회전 바디(93)은 모터(94)와 함께 이동될 수 있다. 제1실린더(97)는 제1포딩기(91)의 모터(94)에 직접 연결되거나 별도의 모터 마운터를 통해 모터(94)에 연결될 수 있다.
제2실린더(98)는 제2포밍기(92)를 분리막(4)의 이동 방향과 직교한 방향으로 이동시킬 수 있다. 제1실린더(97)는 제2포밍기(92)의 모터(94)를 직선 이동시킬 수 있고, 제2포밍기(92)의 회전 바디(93)은 모터(94)와 함께 이동될 수 있다. 제1실린더(97)는 제1포딩기(91)의 모터(94)에 직접 연결되거나 별도의 모터 마운터를 통해 모터(94)에 연결될 수 있다.
분리막(4) 특히, 진입부(4a)는 제1포밍기(91)과 제2포밍기(92)의 사이를 수직 방향으로 통과할 수 있고, 제1실린더(97)는 제1포밍기(91)의 회전 바디(93)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있으며, 제2실린더(98)은 제2포밍기(92)의 회전 바디(93)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
제1실린더(97) 및 제2실린더(98)는 유압 실린더나 공압 실린더로 이루이지는 것이 가능하고, 스크류가 내장되고 모터가 연결된 기계식 실린더인 것도 가능하다.
포밍기(90)는 제1실린더(97)와 제2실린더(98)가 장착되는 포밍기 바디(99)를 더 포함할 수 있다. 포밍기 바디(99)는 후술하는 어퍼 승강기구(120) 특히 포밍기 캐리어(123)와 연결될 수 있다.
포밍기(90)는 제1모드와, 제2모드를 실시할 수 있다.
제1모드는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1포밍기(91)의 포밍 바디(95) 및 제2포밍기(92)의 안착 바디(96)가 분리막(4)을 향하고, 제1포밍기(91)의 포밍 바디(95)가 분리막(4)에 접촉되는 모드일 수 있다.
제2모드는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1포밍기(91)의 안착 바디(96) 및 제2포밍기(92)의 포밍 바디(95)가 분리막(4)을 향하고, 제2포밍기(92)의 포밍 바디(95)가 분리막(4)에 접촉되는 모드일 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 피딩 롤러(100)를 포함할 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)을 텐션 컷할 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)와 접촉되는 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다. 피딩 롤러(100)는 한 쌍의 롤러 중 적어도 하나를 회전시키는 모터 등의 구동기구를 포함할 수 있다.
분리막(4)는 피딩 롤러(100)에 의해, 피딩 롤러(100) 이전에 위치하는 부분의 텐션과, 피딩 롤러(100) 이후에 위치하는 부분의 텐션이 상이할 수 있고, 이와 같이, 분리막(4)의 텐션이 피딩 롤러(100) 전,후로 상이한 것을 텐션 컷으로 정의할 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)을 적층 테이블(40) 위로 공급할 수 있다. 피딩 롤러(100)는 구동시마다, 분리막(4)을 정량 공급할 수 있다. 예를 들면, 피딩 롤러(100)는 구동시, 피딩 롤러(100)는 설정시간 동안 구동될 수 있고, 분리막은 정량씩 공급될 수 있다.
피딩 롤러(100)는 포밍기(90)에 의해 포밍된 분리막(4)을 적층 테이블(40) 위로 공급할 수 있다.
피딩 롤러(100)는 적층 테이블(4)의 이동시 분리막(4)의 피딩부(4c)를 스텍 셀(1)로 강제로 밀어줄 수 있고, 분리막(4)에 작용하는 텐션을 컷(Cut)하여 분리막(4)에 작용하는 텐션이 과할 때 발생되는 분리막(4)의 손상을 방지할 수 있다.
피딩 롤러(100)는 한 쌍의 롤러(101)(102)를 포함할 수 있고, 한 쌍의 롤러(101)(102) 중 어느 하나는 분리막(4)의 일면과 접촉될 수 있고, 한 쌍의 롤러(101)(102) 중 다른 하나는 분리막(4)의 타면과 접촉될 수 있다.
한 쌍의 롤러(101)(102)는 서로 반대 방향으로 회전될 수 있고, 분리막(4) 중 한 쌍의 롤러(101)(102) 사이에 위치하는 부분은 한 쌍의 롤러(101)(102)에 의해 강제로 밀려날 수 있다.
피딩 롤러(100)는 한 쌍의 롤러(101)(102)가 지지되는 피딩 롤러 바디(109)를 더 포함할 수 있다. 피딩 롤러 바디(109)는 후술하는 어퍼 승강기구(120)는 특히 피딩 롤러 캐리어(124)에 연결될 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)의 텐션에 의한 팽창을 최소화할 수 있고, 분리막(4)의 주행 방향과 동일한 방향으로 분리막(4)을 밀어낼 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)의 떨림 현상이나 찢김을 최소화도록 분리막(4)의 강제로 밀어줄 수 있다. 피딩 롤러(100)의 구동시, 분리막(4) 중 피딩 롤러(100)와 스텍 셀(1)의 사이에 위치하는 부분(4c) 즉, 피딩부(4c)는 일시적으로 느슨하게 풀리면서 분리막(4)에 작용하는 장력이 감소될 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)의 이동경로 중, 적층 테이블(4)에 근접하게 배치되는 것이 바람직하다. 피딩 롤러(100)는 적층 테이블(4)의 이동 경로(P1->P2, P2-P1)의 상측에 배치되어, 적층 테이블(4)의 대략 상측 위치에서 분리막(4)을 공급하는 것이 바람직하다.
피딩 롤러(100)는 제1위치(P1)와 제2위치(P2)의 사이 위에 배치될 수 있다.
피딩 롤러(100)는 적층 테이블(4)과 근접한 위치에서 분리막(4)의 텐션을 컷할 수 있다.
적층 테이블(4)이 제1위치(P1)에 위치될 때, 피딩 롤러(100)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 적층 테이블(4)의 좌측 위에 위치될 수 있다. 이 경우, 적층 테이블(40)의 셀 스텍(1)의 적층부(4b)에 연결된 피딩부(4c)는 피딩 롤러(100)와 셀 스텍(1)의 사이에 경사지게 위치될 수 있고, 피딩 롤러(100)를 기준으로 소정 각도 경사지게 꺽일 수 있다.
적층 테이블(4)이 도 8에 도시된 바와 같이, 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)에 이동되어, 제2위치(P2)에 위치될 때, 피딩 롤러(100)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 적층 테이블(4)의 위 또는 좌측 위에 위치될 수 있다. 이 경우, 적층 테이블(40)의 셀 스텍(1)의 적층부(4b)에 연결된 피딩부(4c)는 피딩 롤러(100)와 셀 스텍(1)의 사이에 경사지게 위치될 수 있고, 피딩 롤러(100)를 기준으로 소정 각도 경사지게 꺽일 수 있다.
피딩 롤러(100)가 분리막(4)의 이동 경로 중 포딩기(90)의 이전에 위치할 경우, 포밍기(90)와 스텍 셀(1)의 사이에 분리막을 소정 각도로 꺽이게 안내하는 가이드 롤러가 필요할 수 있는데, 피딩 롤러(100)가 포밍기(90)와 스텍 셀(1)의 사이에 위치할 경우, 별도의 가이드 롤러가 불필요할 수 있고, 이차전지 스텍킹 장비(10)의 구조가 단순화될 수 있다.
피딩 롤러(100)가 제1위치(P1)와 제2위치(P2)의 사이 위에 위치하지 않을 경우, 피딩 롤러(100)와 스텍 셀(1)의 사이에 분리막(4)을 소정 각도로 꺽이게 안내하는 가이드 롤러가 필요할 수 있는데, 상기와 같이, 피딩 롤러(100)가 제1위치(P1)와 제2위치(P2)의 사이 위에 위치할 경우, 별도의 가이드 롤러가 불필요할 수 있고, 이차전지 스텍킹 장비(10)의 구조가 단순화될 수 있다.
즉, 피딩 롤러(100)의 최적의 위치는 분리막(4)의 이동 경로 중 포밍기(90)와 스텍 셀(1)의 사이이면서, 제1위치(P1)와 제2위치(P2)의 사이 위인 것이 바람직하다.
피딩 롤러(100)는 스텍 셀(1)이 제조되는 도중에, 피딩 롤러(100)는 계속 구동(온)되지 않고, 구동(온)과 정지(오프)를 교대를 실시할 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)을 일정량 만큼씩 주행할 수 있다.
스텍셀(1)이 대형화될 경우, 분리막(4)도 대형화되고, 피딩 롤러(100)는 대향화된 분리막(4)에 대응하기 위해 설치될 수 있다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4) 중 피딩 롤러(100)의 이후 부분(4c)에 일시적으로 큰 부하(또는 장력)가 걸리지 않게 하는 것으로서, 분리막(4)의 부하가 작을 경우에는 정지(오프)되어, 분리막(4)에 소정 범위의 장력을 갖도록 유지시키는 것이 바람직하다.
피딩 롤러(100)는 분리막(4)에 작용하는 부하가 클 경우에만 구동(온)되어, 분리막(4)의 장력을 일시적으로 낮추는 것이 바람직하다.
피딩 롤러(100)는 적층 테이블 이동기구(50)가 제1동작와 제2동작일 때, 구동될 수 있다.
피딩 롤러(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 적증 테이블(40)이 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)로 이동되는 동안 구동되어, 분리막(4)을 스텍 셀(1)에 피딩할 수 있고, 적증 테이블(40)이 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)로 이동되는 동안 분리막(4)에는 큰 부하가 걸리지 않을 수 있다.
피딩 롤러(100)는 도 10에 도시된 바와 같이, 적증 테이블(40)이 제2위치(P2)에서 제1위치(P1)로 이동되는 동안 구동되어, 분리막(4)을 스텍 셀(1)에 피딩할 수 있고, 적증 테이블(40)이 제2위치(P2)에서 제1위치(P1)로 이동되는 동안 분리막(4)에는 큰 부하가 걸리지 않을 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비는 어퍼 승강기구(120)를 더 포함할 수 있다.
어퍼 승강기구(120)는 포밍기(90)와 피딩 롤러(100)를 승강시킬 수 있다.
어퍼 승강기구(120)는 모터(121)와, 모터(121)의 의해 회전되는 스크류(122)와, 스크류(122)의 회전시 스크류(122)를 따라 스크류(122)의 길이 방향으로 승강되는 포밍기 캐리어(123)와, 스크류(122)의 회전시 스크류(122)를 따라 스크류(122)의 길이 방향으로 승강되는 피딩 롤러 캐리어(124)를 더 포함할 수 있다.
포밍기 캐리어(123)와 피딩 롤러 캐리어(124)는 상하 방향으로 이격될 수 있고, 스크류(122)의 회전시 함께 상승되고 함께 하강될 수 있다.
어퍼 승강기구(120)는 적층 테이블(40)의 이동시, 피딩 롤러(100)가 적층 테이블(40) 또는 스텍 셀(1)과 간섭되지 않게 하는 것이 바람직하다.
어퍼 승강기구(120)는 도 8에 도시된 바와 같이, 적증 테이블(40)이 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)로 이동되는 동안 구동되어, 피딩 롤러(100)의 상승시킬 수 있다. 어퍼 승강기구(120)는 적증 테이블(40) 또는 스텍 셀(1)이 피딩 롤러(100)에 도달되기 이전에, 피딩 롤러(100)를 상승시킬 수 있다.
어퍼 승강기구(120)는 도 10에 도시된 바와 같이, 적증 테이블(40)이 제2위치(P2)에서 제1위치(P1)로 이동되는 동안 구동되거나, 적증 테이블(40)이 제1위치(P1)로 이동 완료된 후, 구동될 수 있다.
어퍼 승강기구(120)는 적증 테이블(40) 또는 스텍 셀(1)이 피딩 롤러(100)의 우측 아래에 위치될 때, 구동되는 것이 바람직하고, 피딩 롤러(100)를 하강시킬 수 있다.
이차전지 스텍킹 장비(10)는 댄서 롤러(130)를 더 포함할 수 있다.
댄서 롤러(130)는 중심축을 중심으로 호형 궤적을 따라 이동되는 롤러를 포함할 수 있고, 분리막(4) 중 도입부(4a)는 이러한 롤러를 따라 안내되면서 텐션이 유지될 수 있다.
댄서 롤러(130)는 분리막(4)의 이동 경로 중 가이드 롤러(30)와 피딩 롤러(100) 사이에 배치되어 분리막(4)의 텐션을 유지시킬 수 있다.
댄서 롤러(130)는 분리막(4)의 이동 경로 중 가이드 롤러(30)와 포밍기(90) 사이에 배치되어 분리막(4)의 텐션을 유지시킬 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 이차전지 스텍킹 장비(10)의 동작을 설명한다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 적층 테이블(40)는 제1위치(P1)에 위치될 수 있고, 분리막(4)의 일부는 적층 테이블(40)에 올려진 적층부(4b)가 될 수 있다.
제1로봇(70)은 도 5에 도시된 바와 같이, 양극 매거진(43)의 양극전극(2)를 양극 얼라인 테이블(41)로 ?ケ璲?, 제2로봇(80)은 도 5에 도시된 바와 같이, 음극 매거진(44)의 음극전극(3)을 음극 얼라인 테이블(42)로 옮길 수 있다.
이후, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1로봇(70)은 양극 매거진(43)의 상측으로 복귀될 수 있고, 제2로봇(80)은 음극 매거진(44)의 상측으로 복귀될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같은, 제1로봇(70)과 제2로봇(80)의 복귀 후, 제2로봇(80)은 도 7에 도시된 바와 같이, 음극 얼라인 테이블(42)의 음극전극(3)을 적층 테이블(40)의 상측 즉, 적층부(4b)에 올리고, 음극 매거진(44)의 음극전극(3)을 음극 얼라인 테이블(42)에 올릴 수 있다. 제2로봇(80)은 음극전극(3)을 적층부(4b)로 옮긴 후, 음극 매거진(44)의 상측으로 복귀될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 적층부(4b)와 음극전극(3)은 적층 테이블(40)에 올려지고, 로어 승강기구(56)는 도 7에 도시된 바와 같이, 적층 테이블(40)을 설정높이(즉, 적층부(4b)의 두께와 음극전극(3)의 두께의 합)만큼 하강시킬 수 있다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 포밍기(90)의 제1실린더(97)는 제1포밍기(91)의 회전바디(93)를 제2포밍기(92)의 회전바디(93)와 근접하게 직선 이동시키고, 포밍기(90)의 제2실린더(98)는 제2포밍기(92)의 회전바디(93)를 제1포밍기(91)의 회전바디(93)와 근접하게 직선 이동시킨다. 제1포밍기(91)의 포밍 바디(95)와, 제2포밍기(92)의 안착 바디(96)는 서로 마주볼 수 있고, 그 사이에 위치하는 분리막(4)의 일부 특히 도입부(4a)을 우측으로 포밍할 수 있다.
분리막(4)의 일부가 포밍되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 포밍기(90)의 제1실린더(97)는 제1포밍기(91)의 회전바디(93)가 제2포밍기(92)의 회전바디(93)와 멀어지게 직선 이동시키고, 포밍기(90)의 제2실린더(98)는 제2포밍기(92)의 회전바디(93)가 제1포밍기(91)의 회전바디(93)와 멀어지게 직선 이동시키며, 제1포밍기(91)의 포밍 바디(95)와, 제2포밍기(92)의 안착 바디(96)는 분리막(4)과 이격될 수 있다.
제1포밍기(91)의 모터(94)는 제1포밍기(91)의 안착 바디(96)가 분리막(4)을 마주보도록 제1포밍기(91)의 회전바디(93)를 회전시키고, 제2포밍기(92)의 모터(94)는 제2포밍기(92)의 포밍 바디(95)가 분리막(4)을 마주보도록 제2포밍기(92)의 회전바디(93)를 회전시킨다.
한편, 적층 테이블 이동기구(50)는 도 8에 도시된 바와 같이, 적층 테이블(40)를 제2위치(P2)로 이동시킬 수 있고, 피딩 롤러(100)는 분리막(4)를 공급하여, 적층 테이블(40)의 이동시 발생될 수 있는 분리막(4) 특히 피딩부(4c)의 텐션을 최소화할 수 있다.
한편, 어퍼 승강기구(120)는 적층 테이블(40)이 피딩 롤러(100)의 하측에 도달되기 전에 포밍기(90)와 피딩 롤러(100)를 상승시킬 수 있고, 적층 테이블(40)의 이동시 피딩 롤러(100)와 스텍 셀(1)의 간섭은 최소화된다.
적층 테이블(40)를 제2위치(P2)로 이동 완료되면, 제1로봇(70)은 도 9에 도시된 바와 같이, 양극 얼라인 테이블(41)의 양극전극(2)을 적층 테이블(40)의 상측 즉, 적층부(4b)에 올리고, 양극 매거진(43)의 양극전극(2)을 양극 얼라인 테이블(41)에 올릴 수 있다. 제1로봇(780)은 양극전극(2)을 ?ケ? 후, 양극 매거진(43)의 상측으로 복귀될 수 있다.
한편, 포밍기(90)는 도 9에 도시된 바와 같이, 포밍기(90)의 제1실린더(97)는 제1포밍기(91)의 회전바디(93)를 제2포밍기(92)의 회전바디(93)와 근접하게 직선 이동시키고, 포밍기(90)의 제2실린더(98)는 제2포밍기(92)의 회전바디(93)를 제1포밍기(91)의 회전바디(93)와 근접하게 직선 이동시킨다. 제1포밍기(91)의 안착 바디(96)와, 제2포밍기(92)의 포밍 바디(95)는 서로 마주볼 수 있고, 그 사이에 위치하는 분리막(4)의 일부 특히 도입부(4a)을 좌측으로 포밍할 수 있다.
그리고, 분리막(4)의 일부가 포밍되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 포밍기(90)의 제1실린더(97)는 제1포밍기(91)의 회전바디(93)가 제2포밍기(92)의 회전바디(93)와 멀어지게 직선 이동시키고, 포밍기(90)의 제2실린더(98)는 제2포밍기(92)의 회전바디(93)가 제1포밍기(91)의 회전바디(93)와 멀어지게 직선 이동시키며, 제1포밍기(91)의 안착 바디(96)와, 제2포밍기(92)의 포밍 바디(95)는 분리막(4)과 이격될 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 적층부(4b)와 양극전극(3)은 적층 테이블(40)에 올려지고, 로어 승강기구(56)는 도 10에 도시된 바와 같이, 적층 테이블(40)을 설정높이(즉, 적층부(4b)의 두께와 양극전극(3)의 두께의 합)만큼 하강시킬 수 있다.
적층 테이블(40)의 하강이 완료되면, 적층 테이블 이동기구(50)는 도 11에 도시된 바와 같이, 적층 테이블(40)를 제2위치(P2)에서 제1위치(P2)로 이동시킬 수 있다.
제1포밍기(91)의 모터(94)는 제1포밍기(91)의 포밍 바디(95)가 분리막(4)을 마주보도록 제1포밍기(91)의 회전바디(93)를 회전시키고, 제2포밍기(92)의 모터(94)는 제2포밍기(92)의 안착 바디(96)가 분리막(4)을 마주보도록 제2포밍기(92)의 회전바디(93)를 회전시킨다.
적층 테이블(40)의 이동시, 피딩 롤러(100)는 분리막(4)를 공급하여, 적층 테이블(40)의 이동시 발생될 수 있는 분리막(4) 특히 피딩부(4c)의 텐션을 최소화할 수 있다.
한편, 어퍼 승강기구(120)는 적층 테이블(40)이 피딩 롤러(100)의 우측 하부로 이동되면, 포밍기(90)와 피딩 롤러(100)를 하강시킬 수 있다.
적층 테이블(40)이 제2위치(P2)로 이동 완료되면, 음극전극(3)와 양극전극(2)이 분리막(4)을 사이에 두고 적층되는 1사이클은 완료되고, 이차전지 스텍킹 장비(10)은 도 4 내지 도 11과 같은 사이클을 반복할 수 있다.
도 12는 본 실시예에 따른 분리막이 포밍기에 의해 포딩된 후, 스텍 셀(1)을 형성하는 과정이 도시된 개념도이다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 포밍기(90)는 분리막(4) 중 일부(7a,7b)를 미리 포밍할 수 있고, 도 12b에 도시된 바와 같이, 분리막(4)의 라인(7)을 잡아주어, 라인(7)에 도 3과 같은 주름(8, 도 3 참조)이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.
포밍기(90)는 제1포밍기(90)의 포밍 바디(95)가 제2포밍기(90)의 안착 바디(96)를 향하고, 제1포밍기(90)의 포밍 바디(95)와 제2포밍기(90)의 안착 바디(96)가 분리막(4)에 가압할 때, 분리막(4)에 우측 방향으로 돌출된 우측 포밍부(7a)를 형성할 수 있다.
우측 포밍부(7a)는 도 12의 (b)에 도시된 바와 같은 스텍 셀(1)의 적층 시, 분리막(4)의 우측에 위치하는 라인(7) 즉 우측 라인을 형성할 수 있다.
포밍기(90)는 제2포밍기(90)의 포밍 바디(95)가 제1포밍기(90)의 안착 바디(96)을 향하고, 제2포밍기(90)의 포밍 바디(95)와 제1포밍기(90)의 안착 바디(96)가 분리막(4)에 가압할 때, 분리막(4)에 좌측 방향으로 돌출된 좌측 포밍부(7b)를 형성할 수 있다.
좌측 포밍부(7b)는 도 12의 (b)에 도시된 바와 같은 스텍 셀(1)의 적층 시, 분리막(4)의 좌측에 위치하는 라인(7) 즉 좌측 라인을 형성할 수 있다.
포밍기(90)는 분리막(4)이 접힐 라인(7)을 미리 잡아주어, 적층부(4b)가 스텍 셀(1)의 양측에서 접히도록 유도할 수 있고, 분리막(4)의 라인(7)에서의 주름 발생은 개선될 수 있다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.
1: 스텍 셀 2: 양극전극
3: 음극전극 4: 분리막
10: 이차전지 스텍킹 장비 40: 적층 테이블
41: 양극 얼라인 테이블 42: 음극 얼라인 테이블
70: 제1로봇 80: 제2로봇
90: 포밍기 100: 피딩 롤러

Claims (16)

  1. 양극전극과 음극전극이 분리막을 사이에 두고 교대로 배치되는 스텍 셀을 제조하는 이차전지 스텍킹 장비에 있어서,
    적층 테이블;
    분리막을 포밍하는 포밍기;
    상기 포밍기에 의해 포밍된 분리막을 텐션 컷하고, 상기 적층 테이블 위로 정량 공급하는 피딩 롤러;
    양극전극을 상기 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제1로봇; 및
    음극전극을 상기 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제2로봇을 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포밍기는
    상기 분리막의 일면 옆에 배치된 제1포밍기 및
    상기 분리막의 타면 옆에 배치된 제2포밍기를 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 포밍기는
    상기 제1포밍기를 상기 분리막의 이동 방향과 직교한 방향으로 이동시키는 제1실린더; 및
    상기 제2포밍기를 상기 분리막의 이동 방향과 직교한 방향으로 이동시키는 제2실린더를 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1포밍기와 제2포밍기의 각각은
    회전 바디;
    상기 회전 바디를 회전시키는 모터;
    상기 회전 바디의 일면에 배치되고 돌출부가 형성된 포밍 바디; 및
    상기 회전 바디의 타면에 배치된 안착 바디를 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 포밍기는
    상기 제1포밍기의 포밍 바디 및 상기 제2포밍기의 안착 바디가 상기 분리막을 향하고, 상기 제1포밍기의 포밍 바디가 상기 분리막에 접촉되는 제1모드와,
    상기 제1포밍기의 안착 바디 및 상기 제2포밍기의 포밍 바디가 상기 분리막을 향하고, 상기 제2포밍기의 포밍 바디가 상기 분리막에 접촉되는 제2모드를 실시하는 이차전지 스텍킹 장비.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극전극이 올려지는 양극 얼라인 테이블;
    상기 음극전극이 올려지는 음극 얼라인 테이블; 및
    상기 적층 테이블을 제1위치에서 제2위치로 이동시키는 제1동작과 상기 적층 테이블을 제2위치에서 제1위치로 이동시키는 제2동작을 교대로 실시하는 적층 테이블 이동기구를 더 포함하고,
    상기 제1위치는 상기 양극 얼라인 테이블과 음극 얼라인 테이블 중 상기 음극 얼라인 테이블에 더 근접하고,
    상기 제2위치는 상기 양극 얼라인 테이블과 음극 얼라인 테이블 중 상기 양극 얼라인 테이블에 더 근접한 이차전지 스텍킹 장비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1동작와 제2동작시, 상기 피딩 롤러는 구동되는 이차전지 스텍킹 장비.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 피딩 롤러는 제1위치와 제2위치의 사이 위에 배치된 이차전지 스텍킹 장비.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층 테이블을 승강시키는 로어 승강기구를 더 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 로어 승강기구는 상기 양극전극 또는 음극전극의 두께와, 상기 분리막의 두께의 합 만큼씩 상기 적층 테이블을 하강시키는 이차전지 스텍킹 장비.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 포밍기와 피딩 롤러를 승강시키는 어퍼 승강기구를 더 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
  12. 양극전극과 음극전극이 분리막을 사이에 두고 교대로 배치되는 스텍 셀을 제조하는 이차전지 스텍킹 장비에 있어서,
    적층 테이블;
    분리막을 텐션 컷하고, 상기 적층 테이블 위로 정량 공급하는 피딩 롤러;
    양극전극을 상기 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제1로봇; 및
    음극전극을 상기 적층 테이블 위로 공급된 분리막에 올리는 제2로봇을 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 양극전극이 올려지는 양극 얼라인 테이블;
    상기 음극전극이 올려지는 음극 얼라인 테이블; 및
    상기 적층 테이블을 제1위치에서 제2위치로 이동시키는 제1동작과 상기 적층 테이블을 제2위치에서 제1위치로 이동시키는 제2동작을 교대로 실시하는 적층 테이블 이동기구를 더 포함하고,
    상기 제1위치는 상기 양극 얼라인 테이블과 음극 얼라인 테이블 중 상기 음극 얼라인 테이블에 더 근접하고,
    상기 제2위치는 상기 양극 얼라인 테이블과 음극 얼라인 테이블 중 상기 양극 얼라인 테이블에 더 근접한 이차전지 스텍킹 장비.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1동작와 제2동작시, 상기 피딩 롤러는 구동되는 이차전지 스텍킹 장비.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 피딩 롤러는 제1위치와 제2위치의 사이 위에 배치된 이차전지 스텍킹 장비.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 피딩 롤러를 승강시키는 어퍼 승강기구를 더 포함하는 이차전지 스텍킹 장비.
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