KR20230087086A - Manufacturing method for electrode assembly and electrode assembly manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극 조립체 제조 방법 및 전극 조립체 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrode assembly and an apparatus for manufacturing an electrode assembly.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.Secondary batteries, unlike primary batteries, can be recharged, and have recently been extensively researched and developed due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.Secondary batteries are classified into coin-type batteries, cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to the shape of a battery case. In a secondary battery, an electrode assembly installed inside a battery case is a power generating device capable of charging and discharging, consisting of a laminated structure of electrodes and separators.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.The electrode assembly is a jelly-roll type in which a separator is interposed between a sheet-type positive electrode and a negative electrode coated with an active material, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. , , and stack-type unit cells can be roughly classified into stack-and-folding types in which long-length separation films are wound.
여기서, 스택 앤 폴딩형의 전극 조립체에서 분리막이 지그 재그로 폴딩되어 전극이 사이사이에 위치된 형태에서 분리막의 텐션(tension)이 적절하게 조절되지 않아서 분리막의 주름 발생 또는 전극의 위치가 틀어지는 문제가 있어 왔다.Here, in the stack-and-folding type electrode assembly, the tension of the separator is not properly adjusted in the form where the separator is folded in a zigzag manner and the electrodes are placed in between, so there is a problem in that the separator wrinkles or the position of the electrode is displaced. there has been
본 발명은 전극 조립체 제조방법 및 전극 조립체 제조장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide an electrode assembly manufacturing method and an electrode assembly manufacturing apparatus.
본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 분리막을 진공흡착 유지 및 중지가 조절이 가능한 베큠 플레이트에 적층하는 단계; 상기 베큠 플레이트에 적층된 분리막을 히팅시키며 상기 분리막의 하면을 진공흡착된 상태로 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막, 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법으로서, 상기 제1 전극, 분리막, 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계는 상기 스택 테이블 위에 하면이 진공흡착된 상태로 공급된 분리막을 적층하는 단계(S1); 상기 스택 테이블을 제1 전극이 적층되는 방향과 마주보도록 일측으로 회전시키고, 상기 하면이 진공흡착된 분리막 위에 제1 전극을 적층하는 단계(S2); 상기 제1 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제1 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S3); 상기 스택 테이블을 제2 전극이 적층되는 방향과 마주보도록 타측으로 회전시키고, 상기 하면이 진공흡착된 분리막 위에 제2 전극을 적층하는 단계(S4); 및 상기 제2 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제2 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S5)를 포함하고, 상기 S1 내지 S5 단계를 1회 이상 반복하는 것인 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention includes supplying a first electrode to a stack table; supplying a second electrode to the stack table; stacking the separation membrane on a vacuum plate capable of controlling the maintenance and stop of vacuum adsorption; Heating the separation membrane stacked on the vacuum plate and supplying the lower surface of the separation membrane to a stack table in a state of vacuum adsorption; And manufacturing a laminate by stacking the first electrode, the separator, and the second electrode on a stack table in a form in which the first electrode and the second electrode are alternately disposed between the folded separators As a method of manufacturing an electrode assembly, the step of manufacturing a laminate by stacking the first electrode, the separator, and the second electrode on a stack table is the step of laminating the separator supplied with the lower surface vacuum adsorbed on the stack table ( S1); rotating the stack table to one side to face the direction in which the first electrode is stacked, and stacking the first electrode on the separator having the lower surface vacuum adsorbed (S2); After the first electrode is stacked, stopping vacuum adsorption on the surface of the separator corresponding to the portion where the first electrode is stacked (S3); rotating the stack table to the other side to face the direction in which the second electrode is stacked, and stacking the second electrode on the separator having the lower surface vacuum adsorbed (S4); And after the second electrode is laminated, including a step (S5) of stopping the vacuum adsorption of the surface of the separator corresponding to the portion where the second electrode is laminated, repeating the steps S1 to S5 one or more times It provides a method for manufacturing an electrode assembly that will be.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극, 분리막, 제2 전극을 적층시켜 전극 조립체를 제조하는 장치로서, 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 진공흡착 유지 및 중지가 조절이 가능한 베큠 플레이트를 분리막 공급부에 공급하는 베큠 플레이트 공급부; 상기 분리막을 상기 베큠 플레이트에 적층하고, 상기 베큠 플레이트에 적층된 분리막을 히팅시키며 상기 스택 테이블 측으로 상기 분리막을 공급하는 공급부를 포함하는 분리막 공급부; 상기 제1 전극을 공급하는 제1 전극 공급부; 상기 제2 전극을 공급하는 제2 전극 공급부; 상기 제1 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부; 상기 제2 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부; 상기 베큠 플레이트의 진공흡착 상태 유지 및 중지를 조절하는 제어부; 및 적층된 상기 제1 전극, 상기 분리막, 및 상기 제2 전극을 히팅시키면서 가압하여 상기 제1 전극, 상기 분리막, 및 상기 제2 전극 사이를 접착시키는 프레스부를 포함하는 전극 조립체 제조장치를 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present invention is an apparatus for manufacturing an electrode assembly by stacking a first electrode, a separator, and a second electrode, wherein the first electrode and the second electrode are alternately disposed between the folded separators. a stack table on which the first electrode, the separator, and the second electrode are stacked in a form; A vacuum plate supply unit for supplying a vacuum plate capable of maintaining and stopping vacuum adsorption to the separation membrane supply unit; a separator supply unit including a supply unit for stacking the separator on the vacuum plate, heating the separator stacked on the vacuum plate, and supplying the separator to the stack table; a first electrode supply unit supplying the first electrode; a second electrode supply unit supplying the second electrode; a first electrode stack unit stacking the first electrode supplied from the first electrode supply unit on the stack table; a second electrode stack unit stacking the second electrode supplied from the second electrode supply unit on the stack table; a control unit controlling maintaining and stopping the vacuum adsorption state of the vacuum plate; and a press unit for bonding the first electrode, the separator, and the second electrode to each other by heating and pressurizing the stacked first electrode, the separator, and the second electrode.
본 출원의 실시상태에 따른 전극 조립체 제조 방법 및 제조 장치는 전극 및 분리막을 적층하여 제조되는 전극 조립체의 제조 과정에서 분리막의 주름 발생 또는 전극의 위치가 틀어지는 문제를 감소시킬 수 있다. The electrode assembly manufacturing method and manufacturing apparatus according to the exemplary embodiment of the present application can reduce the problem of wrinkles of the separator or displacement of the electrode during the manufacturing process of the electrode assembly manufactured by stacking the electrode and the separator.
본 출원의 실시상태에 따른 전극 조립체 제조 방법 및 제조 장치는 균일한 성능의 전극 조립체를 제조할 수 있으며, 전극의 위치가 틀어지지 않도록 정렬시켜 고정할 수 있어, 에너지 밀도가 향상되고, 전극 조립체에서 전극이 돌출되어 전지 외관까지 돌출 형성되는 것을 방지할 수 있다.The electrode assembly manufacturing method and manufacturing apparatus according to the exemplary embodiment of the present application can manufacture an electrode assembly with uniform performance, and can align and fix the electrode so that the position of the electrode is not distorted, so that the energy density is improved, and in the electrode assembly It is possible to prevent the electrode from protruding to the exterior of the battery.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 프레스부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 프레스부가 적층물을 가압하는 상태를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 스택 테이블을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 분리막 공급부를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 저면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 그리퍼 및 스택 테이블을 나타낸 평면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다.1 is a plan view exemplarily showing an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing the concept of an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view exemplarily showing an electrode assembly manufactured through an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a press unit in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustratively showing a state in which a press unit presses a laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing a stack table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a separator supply unit of an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing a first electrode seating table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing a second electrode seating table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a first suction head in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a bottom view showing a first suction head in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a plan view showing a gripper and a stack table in an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is a front view showing the concept of an electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구성에만 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the configurations described herein.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In this specification, when a certain part 'includes' a certain component, this means that it may further include other components, not excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 '베큠 플레이트(vaccum plate)'는 상기 베큠 플레이트의 일정 면에 적층된 물체에 일정 크기의 압력을 가하여 진공흡착시거나, 압력을 가하는 것을 중지하여 진공흡착을 중지할 수 있는 장치를 의미한다. In this specification, a 'vaccum plate' refers to a device capable of vacuum adsorption by applying a certain size of pressure to an object stacked on a certain surface of the vacuum plate, or by stopping the application of pressure to stop vacuum adsorption. .
그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 분리막을 진공흡착 유지 및 중지가 조절이 가능한 베큠 플레이트에 적층하는 단계; 상기 베큠 플레이트에 적층된 분리막을 히팅시키며 상기 분리막의 하면을 진공흡착된 상태로 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막, 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법으로서, 상기 제1 전극, 분리막, 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계는 상기 스택 테이블 위에 하면이 진공흡착된 상태로 공급된 분리막을 적층하는 단계(S1); 상기 스택 테이블을 제1 전극이 적층되는 방향과 마주보도록 일측으로 회전시키고, 상기 하면이 진공흡착된 분리막 위에 제1 전극을 적층하는 단계(S2); 상기 제1 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제1 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S3); 상기 스택 테이블을 제2 전극이 적층되는 방향과 마주보도록 타측으로 회전시키고, 상기 하면이 진공흡착된 분리막 위에 제2 전극을 적층하는 단계(S4); 및 상기 제2 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제2 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S5)를 포함하고, 상기 S1 내지 S5 단계를 1회 이상 반복하는 것인 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다. An exemplary embodiment of the present invention includes supplying a first electrode to a stack table; supplying a second electrode to the stack table; stacking the separation membrane on a vacuum plate capable of controlling the maintenance and stop of vacuum adsorption; Heating the separation membrane stacked on the vacuum plate and supplying the lower surface of the separation membrane to a stack table in a state of vacuum adsorption; And manufacturing a laminate by stacking the first electrode, the separator, and the second electrode on a stack table in a form in which the first electrode and the second electrode are alternately disposed between the folded separators As a method of manufacturing an electrode assembly, the step of manufacturing a laminate by stacking the first electrode, the separator, and the second electrode on a stack table is the step of laminating the separator supplied with the lower surface vacuum adsorbed on the stack table ( S1); rotating the stack table to one side to face the direction in which the first electrode is stacked, and stacking the first electrode on the separator having the lower surface vacuum adsorbed (S2); After the first electrode is stacked, stopping vacuum adsorption on the surface of the separator corresponding to the portion where the first electrode is stacked (S3); rotating the stack table to the other side to face the direction in which the second electrode is stacked, and stacking the second electrode on the separator having the lower surface vacuum adsorbed (S4); And after the second electrode is laminated, including a step (S5) of stopping the vacuum adsorption of the surface of the separator corresponding to the portion where the second electrode is laminated, repeating the steps S1 to S5 one or more times It provides a method for manufacturing an electrode assembly that will be.
상기 단계를 1회 이상 반복함으로써, 분리막이 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 폴딩(Zig Zag Folding)이 가능하게 되고, 진공흡착의 조절을 통해서 분리막의 주름 발생 또는 전극의 위치가 틀어지는 문제를 감소시킬 수 있다. 이를 통해 균일한 성능의 전극 조립체를 제조할 수 있으며, 에너지 밀도가 향상되고, 전극 조립체에서 전극이 돌출되어 전지 외관까지 돌출 형성되는 것을 방지할 수 있다.By repeating the above step one or more times, Zig Zag Folding is possible in such a way that the separator is positioned between the first electrode and the second electrode, and wrinkles of the separator or electrode It is possible to reduce the problem of misalignment. Through this, it is possible to manufacture an electrode assembly with uniform performance, improve energy density, and prevent an electrode from protruding from the electrode assembly to the exterior of the battery.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 각각 제1 전극 및 제2 전극을 히팅(Heating)시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, supplying the first electrode to a stack table; And supplying the second electrode to the stack table may include heating the first electrode and the second electrode and supplying the second electrode to the stack table.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제1 전극을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, supplying the first electrode to the stack table may include supplying the first electrode to the stack table while heating the first electrode.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제2 전극을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of supplying the second electrode to the stack table may include supplying the second electrode to the stack table while heating the second electrode.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분리막의 진공흡착된 상태 및 분리막의 진공흡착 중지는 베큠 플레이트(vaccum plate)에 의해 조절되는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베큠 플레이트에 적층된 분리막을 히팅시키며 상기 분리막의 하면을 진공흡착된 상태로 스택 테이블에 공급하는 단계 는 상기 베큠 플레이트로 분리막에 압력을 가하는 방법으로 이루어지는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the vacuum adsorption state of the separation membrane and the vacuum adsorption stop of the separation membrane may be controlled by a vacuum plate. According to one embodiment of the present invention, the step of heating the separator stacked on the vacuum plate and supplying the lower surface of the separator to the stack table in a state of vacuum adsorption may be performed by applying pressure to the separator with the vacuum plate. there is.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분리막의 진공흡착 중지는 베큠 플레이트로 분리막에 압력을 가하는 것을 중지하는 방법으로 이루어지는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the vacuum adsorption of the separation membrane may be stopped by a method of stopping applying pressure to the separation membrane with a vacuum plate.
즉, 상기 베큠 플레이트는 상기 베큠플레이트에 적층된 분리막에 가해지는 압력을 조절하여 분리막의 진공흡착된 상태 및 분리막의 진공흡착 중지를 조절할 수 있다.That is, the vacuum plate can control the vacuum adsorption state of the separation membrane and the vacuum adsorption stop of the separation membrane by controlling the pressure applied to the separation membrane stacked on the vacuum plate.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분리막이 진공흡착된 상태의 베큠 플레이트(vaccum plate)의 압력 조건은 20 psi 내지 50 psi, 바람직하게는 25 psi 내지 45 psi 일 수 있다. 상기 압력 조건을 만족시키는 경우, 전극 조립체의 제조 과정에서의 분리막의 탈착 또는 고정이 더욱 용이하게 진행될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the pressure condition of the vacuum plate in which the separation membrane is vacuumed may be 20 psi to 50 psi, preferably 25 psi to 45 psi. When the above pressure conditions are satisfied, the separation membrane may be more easily detached or fixed during the manufacturing process of the electrode assembly.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제1 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S3) 및 상기 제2 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제2 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S5)는 각각 진공흡착을 중지하기 전에 상기 스택 테이블에 적층된 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 그리퍼를 이용하여 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 파지하며 상기 스택 테이블에 고정하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다. 이는 상기 적층된 제1 전극 또는 제2 전극을 그리퍼를 이용하여 고정하고 나서 분리막의 진공흡착을 중지하는 것을 의미한다.According to one embodiment of the present invention, after the first electrode is laminated, stopping vacuum adsorption on the surface of the separator corresponding to the portion where the first electrode is laminated (S3) and the second electrode is laminated. After that, the step of stopping vacuum adsorption on the surface of the separator corresponding to the portion where the second electrode is laminated (S5) is the first electrode or the second electrode laminated on the stack table before stopping vacuum adsorption, respectively. The method may further include holding the first electrode or the second electrode using a gripper and fixing the electrode to the stack table. This means that vacuum adsorption of the separator is stopped after fixing the stacked first electrode or second electrode using a gripper.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 제조 방법은 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the method of manufacturing the electrode assembly may further include heating and pressurizing the laminate.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 30℃ 이상, 100℃ 이하, 바람직하게는 35℃ 이상, 95℃ 이하의 온도 조건에서 진행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the laminate may be performed at a temperature condition of 30 ° C. or more and 100 ° C. or less, preferably 35 ° C. or more and 95 ° C. or less, but is not limited thereto. no.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 1Mpa 이상, 5Mpa 이하, 바람직하게는 1.5Mpa 이상, 5Mpa 이하의 압력 조건에서 진행될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the laminate may be performed under a pressure condition of 1 Mpa or more and 5 Mpa or less, preferably 1.5 Mpa or more and 5 Mpa or less.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 5초 이상, 60초 이하, 바람직하게는 5초 이상, 30초 이하로 진행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the laminate may be performed for 5 seconds or more and 60 seconds or less, preferably 5 seconds or more and 30 seconds or less.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 30℃ 이상, 100℃ 이하의 온도 조건 및 1Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 60초, 바람직하게는 35℃ 이상, 95℃ 이하의 온도 조건 및 1.5Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 30초동안 적층물을 히팅 시키며 가압하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the laminate is 5 seconds to 60 seconds, preferably 35 ° C. or more, under temperature conditions of 30 ° C. or more and 100 ° C. or less and pressure conditions of 1 Mpa to 5 Mpa The laminate may be heated and pressurized for 5 seconds to 30 seconds under a temperature condition of 95° C. or less and a pressure condition of 1.5 Mpa to 5 Mpa, but is not limited thereto.
상기 온도, 압력 및 시간 조건을 만족시키는 경우, 전극 조립체를 구성하는 단위 전극의 손상을 최소화면서도 전극 조립체를 구성하는 전극과 분리막의 적절한 수준의 접착력과 통기도를 동시에 확보할 수 있다.When the temperature, pressure, and time conditions are satisfied, an appropriate level of adhesion and air permeability between the electrode and the separator constituting the electrode assembly can be secured while minimizing damage to the unit electrode constituting the electrode assembly.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 상기 스택 테이블 몸체를 가열하여, 적층물을 히팅하는 단계; 및 한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 적층물을 면 가압하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the laminate may include heating the laminate by heating the stack table body; and moving a pair of pressing blocks in a direction facing each other and pressing the laminated body on a surface thereof.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분리막을 진공흡착된 상태로 스택 테이블에 공급하는 단계는 분리막 롤에 권취된 분리막이 지나가도록 형성된 통로를 통과하며 계속적으로 스택 테이블에 공급되는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the step of supplying the separation membrane to the stack table in a state of being vacuumed may be to continuously supply the separation membrane to the stack table while passing through a passage formed to pass the separation membrane wound around the separation membrane roll.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다. 여기서, 편의상 도 1에서는 도 2에 도시된 분리막 공급부(120)를 생략하여 도시하였고, 도 2에서는 도 1에 도시된 그리퍼(170)를 생략하였으며, 평면도 상으로 후방측에 위치된 프레스부(180)를 점선으로 도시하였다.1 is a plan view illustrating an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing the concept of the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, for convenience, in FIG. 1, the
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 스택 테이블(110)과, 분리막(14)을 히팅시키며 공급하는 분리막 공급부(120)와, 제1 전극(11)을 히팅시키며 공급하는 제1 전극 공급부(130)와, 제2 전극(12)을 히팅시키며 공급하는 제2 전극 공급부(140)와, 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시키는 제1 전극 스택부(150)와, 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시키는 제2 전극 스택부(160), 및 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시키는 프레스부(180)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 스택 테이블(110)에 적층될 때 고정하는 그리퍼(170)를 더 포함할 수 있다.1 and 2, the electrode
이 때, 상술한 바와 같이 분리막의 공급은 진공흡착된 상태로 이루어지며, 제1 전극 또는 제2 전극 적층 후 분리막의 진공흡착을 중지하는 단계를 포함한다. 보다 구체적으로는 그리퍼에 의해 전극이 고정된 후 분리막의 진공흡착을 중지할 수 있다.At this time, as described above, the separation membrane is supplied in a vacuum adsorption state, and after stacking the first electrode or the second electrode, the step of stopping the vacuum adsorption of the separation membrane is included. More specifically, after the electrode is fixed by the gripper, vacuum adsorption of the separator may be stopped.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법을 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view exemplarily showing an electrode assembly manufactured through the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극, 분리막, 제2 전극을 적층시켜 전극 조립체를 제조하는 장치로서, 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 진공흡착 유지 및 중지가 조절이 가능한 베큠 플레이트를 분리막 공급부에 공급하는 베큠 플레이트 공급부; 상기 분리막을 상기 베큠 플레이트에 적층하고, 상기 베큠 플레이트에 적층된 분리막을 히팅시키며 상기 스택 테이블 측으로 상기 분리막을 공급하는 공급부를 포함하는 분리막 공급부; 상기 제1 전극을 공급하는 제1 전극 공급부; 상기 제2 전극을 공급하는 제2 전극 공급부; 상기 제1 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부; 상기 제2 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부; 상기 베큠 플레이트의 진공흡착 상태 유지 및 중지를 조절하는 제어부; 및 적층된 상기 제1 전극, 상기 분리막, 및 상기 제2 전극을 히팅시키면서 가압하여 상기 제1 전극, 상기 분리막, 및 상기 제2 전극 사이를 접착시키는 프레스부를 포함하는 전극 조립체 제조장치를 제공한다. In addition, an exemplary embodiment of the present invention is an apparatus for manufacturing an electrode assembly by stacking a first electrode, a separator, and a second electrode, wherein the first electrode and the second electrode are alternately disposed between the folded separators. a stack table on which the first electrode, the separator, and the second electrode are stacked in a form; A vacuum plate supply unit for supplying a vacuum plate capable of maintaining and stopping vacuum adsorption to the separation membrane supply unit; a separator supply unit including a supply unit for stacking the separator on the vacuum plate, heating the separator stacked on the vacuum plate, and supplying the separator to the stack table; a first electrode supply unit supplying the first electrode; a second electrode supply unit supplying the second electrode; a first electrode stack unit stacking the first electrode supplied from the first electrode supply unit on the stack table; a second electrode stack unit stacking the second electrode supplied from the second electrode supply unit on the stack table; a control unit controlling maintaining and stopping the vacuum adsorption state of the vacuum plate; and a press unit for bonding the first electrode, the separator, and the second electrode to each other by heating and pressurizing the stacked first electrode, the separator, and the second electrode.
본 발명에 따른 상기 전극 조립체 제조장치를 이용할 경우, 분리막이 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 폴딩(Zig Zag Folding)이 가능하게 되고, 배큠 플레이트로 인한 진공흡착의 조절을 통해서 분리막의 주름 발생 또는 전극의 위치가 틀어지는 문제를 감소시킬 수 있다. 이를 통해 균일한 성능의 전극 조립체를 제조할 수 있으며, 에너지 밀도가 향상되고, 전극 조립체에서 전극이 돌출되어 전지 외관까지 돌출 형성되는 것을 방지할 수 있다.In the case of using the electrode assembly manufacturing apparatus according to the present invention, zig zag folding is possible in such a way that the separator is positioned between the first electrode and the second electrode, and the vacuum adsorption due to the vacuum plate is controlled. Through this, it is possible to reduce the problem of wrinkles in the separator or displacement of electrodes. Through this, it is possible to manufacture an electrode assembly with uniform performance, improve energy density, and prevent an electrode from protruding from the electrode assembly to the exterior of the battery.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극을 공급하는 제1 전극 공급부; 및 상기 제2 전극을 공급하는 제2 전극 공급부는 각각 제1 전극 및 제2 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, a first electrode supply unit for supplying the first electrode; and a second electrode supply unit supplying the second electrode while heating and supplying the first electrode and the second electrode, respectively.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극 공급부는 제1 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first electrode supply unit may be supplied while heating the first electrode.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 전극 공급부는 제2 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second electrode supply unit may be supplied while heating the second electrode.
이하에서, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 조립체 제조장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 12 , an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view exemplarily showing an electrode assembly manufactured through an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)을 적층시켜 전극 조립체(10)를 제조하는 장치이다.1 to 3, the electrode
전극 조립체(10)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)이 교대로 적층되어 결집된 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 전극 조립체(10)는 예를 들어 분리막(14)이 지그 재그 형태로 폴딩되고, 폴딩되는 분리막(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 교대로 배치되는 형태일 수 있다. 이때, 전극 조립체(10)는 최외각을 분리막(14)이 감싼 형태로 구비될 수 있다.The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 분리막 공급부를 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing a separator supply unit of an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 7을 참고하면, 분리막 공급부(120)는 분리막(14)을 히팅시키며 스택 테이블(110) 측으로 분리막(14)을 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 베큠 플레이트 공급부(123)로부터 베큠 플레이트가 분리막 공급부(120)로 공급되고, 상기 분리막(14)이 진공흡착 유지 및 중지가 조절이 가능한 베큠 플레이트(15)에 적층된다. 즉, 분리막(14)은 상기 베큠 플레이트를 이용하여 진공흡착된 상태로 상기 스택 테이블 측으로 분리막을 공급되게 된다. Referring to FIGS. 2 and 7 , the separation
또한, 분리막 공급부(120)는 분리막(14)이 통과되는 통로가 형성되고, 통과되는 분리막(14)을 히팅하는 분리막 히팅부(121)를 포함할 수 있다.In addition, the separation
분리막 히팅부(121)는 한 쌍의 몸체(121a)와 몸체(121a)를 가열하는 분리막 히터(121b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 몸체(121a)는 분리막(14)이 통과될 수 있도록 일정 거리 상호 이격되어 위치될 수 있다. 여기서, 분리막(14)은 예를 들어 분리막 히팅부(121)를 비접촉되며 통과하여, 분리막(14)이 비접촉 방식으로 히팅될 수 있다. 한편, 몸체(121a)는 예를 들어 사각형 블록(block) 형태로 형성될 수 있다.The
한편, 분리막 공급부(120)는 분리막(14)이 권취되는 분리막 롤(122)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 분리막 롤(122)에 권취된 분리막(14)은 점점 풀어지며 분리막 히팅부(121)를 통과하며 스택 테이블(110)로 공급될 수 있다.Meanwhile, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레스부는 한 쌍의 가압블럭 및 상기 가압블럭을 가열하는 프레스 히터를 더 포함하여, 한 쌍의 상기 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 적층된 상기 적층물을 히팅시키며 면 가압하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the press unit further includes a pair of pressing blocks and a press heater for heating the pressing blocks, so that the pair of pressing blocks are moved in a direction facing each other and the stacked laminates It may be to press the surface while heating.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 프레스부를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 프레스부가 적층물을 가압하는 상태를 예시적으로 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing a press unit in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 exemplarily shows a state in which the press unit presses a laminate in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view shown.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 프레스부(180)는 가열되며 적층된 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)을 가압하여 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시킬 수 있다.3 to 5, the
또한, 프레스부(180)는 한 쌍의 가압블럭(181,182)을 포함하여, 한 쌍의 가압블럭(181,182)이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 적층된 제1 전극(11), 분리막(14) 및 제2 전극(12)의 적층물(S)을 면 가압할 수 있다.In addition, the
이때, 적층물(S)의 외면을 분리막(14)이 둘러싸도록 구성되는 경우 적층물(S)의 최외각에 위치되는 분리막(14) 외측 부분과 이에 대면되는 제1,2 전극(11,12) 및 분리막(14) 내측 부분 사이도 접착될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)를 적층하여 전극 조립체(10)를 형성 시, 제1,2 전극(11,12) 및 분리막(14)의 위치가 이탈되며 적층 형태가 해제되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.At this time, when the
아울러, 프레스부(180)는 한 쌍의 가압블럭(181,182)을 가열하는 프레스 히터(183,184)를 더 포함하여, 한 쌍의 가압블럭(181,182)이 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)의 적층물(S)을 히팅시키며 가압 수 있다. 이에 따라, 적층물(S)을 프레스부(180)로 가압 시 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이의 열융착이 보다 잘 이루어져 보다 견고한 접착이 가능할 수 있다.In addition, the
한 쌍의 가압블럭(181,182)은 가압면이 평면으로 형성되고, 가압면의 가로 및 세로 길이는 제1 전극(11), 분리막(14) 및 제2 전극(12)이 적층된 적층물(S)의 가로 및 세로 길이보다 더 길게 형성될 수 있다.The pair of pressing
그리고, 한 쌍의 가압블럭(181,182)은 제1 가압블럭(181) 및 제2 가압블럭(182)을 포함하고, 제1 가압블럭(181) 및 제2 가압블럭(182)은 직육면체 형태의 사각형 블록으로 구비될 수 있다.And, the pair of pressing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극 공급부는 상기 제1 전극이 상기 제1 전극 스택부에 의해 상기 스택 테이블에 적층되기 전에 안착되는 제1 전극 안착 테이블을 포함하고, 상기 제2 전극 공급부는 상기 제2 전극이 상기 제2 전극 스택부에 의해 상기 스택 테이블에 적층되기 전에 안착되는 제2 전극 안착 테이블을 포함하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the first electrode supply unit includes a first electrode seating table on which the first electrode is seated before being stacked on the stack table by the first electrode stack unit, and the second electrode The supply unit may include a second electrode seating table on which the second electrode is seated before being stacked on the stack table by the second electrode stack unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극 스택부는 상기 제1 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제1 전극을 진공 흡입하는 제1 석션 헤드를 포함하고, 상기 제2 전극 스택부는 상기 제2 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제2 전극을 진공 흡입하는 제2 석션 헤드를 포함하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the first electrode stack part includes a first suction head for vacuum suctioning the first electrode seated on the first electrode seating table, and the second electrode stack part includes the second electrode It may include a second suction head that vacuum-sucks the second electrode seated on the seating table.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스택 테이블을 회전시키는 회전부를 더 포함하고, 상기 분리막이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 폴딩이 가능하도록, 상기 회전부의 일측에 제1 전극 스택부가 구비되고, 상기 회전부의 타측에 제2 전극 스택부가 구비되며, 상기 회전부는 상기 제1 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제1 전극 스택부의 상기 제1 석션 헤드와 마주보도록 일측으로 회전시키고, 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제2 전극 스택부의 상기 제2 석션 헤드와 마주보도록 타측으로 회전시키는 것을 교대로 번갈아 진행하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a rotation unit for rotating the stack table is further included, and one side of the rotation unit is capable of zigzag folding in such a way that the separator is positioned between the first electrode and the second electrode. A first electrode stack unit is provided, a second electrode stack unit is provided on the other side of the rotation unit, and the rotation unit directs the stack table to face the first suction head of the first electrode stack unit when stacking the first electrode. Rotation to one side, and rotation of the stack table to the other side so as to face the second suction head of the second electrode stack unit when stacking the second electrode may be alternately performed.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 스택 테이블을 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing a stack table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 6을 참고하면, 스택 테이블(Stack table)(110)은 폴딩되는 분리막(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 교대로 배치되는 형태로 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)이 적층될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 6 , the stack table 110 has a
또한, 스택 테이블(110)은 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)이 적층되는 테이블 몸체(111) 및 테이블 몸체(111)를 가열하여, 적층되는 적층물(S)을 히팅(Heating)하는 스택 테이블 히터(112)를 포함할 수 있다.In addition, the stack table 110 heats the
제1 전극(11)은 양극으로 구성되고, 제2 전극(12)은 음극으로 구성될 수 있지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제1 전극(11)이 음극으로 구성되고, 제2 전극(12)이 양극으로 구성될 수 있다.The
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.8 is a perspective view showing a first electrode seating table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 8을 참고하면, 제1 전극 공급부(130)는 제1 전극(11)을 히팅(Heating)시키며 제1 전극 스택부(150)로 공급할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 8 , the first
또한, 제1 전극 공급부(130)는 제1 전극(11)이 제1 전극 스택부(150)에 의해 스택 테이블(110)에 적층되기 전에 안착되는 제1 전극 안착 테이블(131) 및 제1 전극 안착 테이블(131)을 가열하여 제1 전극(11)을 히팅시키는 제1 전극 히터(132)를 포함할 수 있다.In addition, the first
한편, 제1 전극 공급부(130)는 제1 전극(11)이 시트(Sheet) 형태로 권취되는 제1 전극 롤(133)과, 제1 전극 롤(133)에 권취된 시트 형태의 제1 전극(11)이 풀어지며 공급될 때 일정간격으로 절단하여 소정 크기의 제1 전극(11)을 형성시키는 제1 커터(cutter)(134)와, 제1 커터(134)에 절단된 제1 전극(11)을 이동시키는 제1 컨베이어 벨트(conveyer belt)(135)와, 제1 컨베이어 벨트(135)에 의해 이송되는 제1 전극(11)을 진공 흡착하여 제1 전극 안착 테이블(131)에 안착시키는 제1 전극 공급 헤드(136)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 커터(134)는 시트 형태의 제1 전극(11)을 절단 시 단부에 제1 전극 탭(11a)이 돌출형성되도록 커팅 할 수 있다.Meanwhile, the first
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view showing a second electrode seating table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 9를 참고하면, 제2 전극 공급부(140)는 제2 전극(12)을 히팅시키며 제2 전극 스택부(160)로 공급할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 9 , the second
또한, 제2 전극 공급부(140)는 제2 전극(12)이 제2 전극 스택부(160)에 의해 스택 테이블(110)에 적층되기 전에 안착되는 제2 전극 안착 테이블(141) 및 제2 전극 안착 테이블(141)을 가열하여 제2 전극(12)을 히팅시키는 제2 전극 히터(142)를 포함할 수 있다.In addition, the second
한편, 제2 전극 공급부(140)는 제2 전극(12)이 시트(Sheet) 형태로 권취되는 제2 전극 롤(143)과, 제2 전극 롤(143)에 권취된 시트 형태의 제2 전극(12)이 풀어지며 공급될 때 일정간격으로 절단하여 소정 크기의 제2 전극(12)을 형성시키는 제2 커터(144)와, 제2 커터(144)에 절단된 제2 전극(12)을 이동시키는 제2 컨베이어 벨트(145)와, 제2 컨베이어 벨트(145)에 의해 이송되는 제2 전극(12)을 진공 흡착하여 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착시키는 제2 전극 공급 헤드(146)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 커터(144)는 시트 형태의 제2 전극(12)을 절단 시 단부에 제2 전극 탭(12a)이 돌출형성되도록 커팅 할 수 있다.Meanwhile, the second
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 저면도이다.10 is a perspective view showing a first suction head in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a bottom view showing the first suction head in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. .
도 2, 도 10 및 도 11을 참고하면, 제1 전극 스택부(150)는 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있다.Referring to FIGS. 2 , 10 and 11 , the first
또한, 제1 전극 스택부(150)는 제1 석션 헤드(151)와, 제1 헤드 히터(152) 및 제1 이동부(153)를 포함할 수 있다.In addition, the first
제1 석션 헤드(151)는 제1 전극 안착 테이블(131)에 안착된 제1 전극(11)을 진공 흡입할 수 있다. 이때, 제1 석션 헤드(151)는 바닥면(151b)에 진공 흡입구(151a)가 형성되어 진공 흡입구(151a)를 통해 제1 전극(11)을 흡입하여 제1 전극(11)을 제1 석션 헤드(151)의 바닥면(151b)에 고정시킬 수 있다. 여기서, 제1 석션 헤드(151)는 진공 흡입구(151a)와 진공흡입 장치(미도시)를 연결하는 통로가 내부에 형성될 수 있다.The
제1 헤드 히터(152)는 제1 석션 헤드(151) 및 제1 석션 헤드(151)를 가열하여 제1 석션 헤드(151)에 흡입되는 제1 전극(11)을 히팅할 수 있다.The
제1 이동부(153)는 제1 석션 헤드(151)가 제1 전극 안착 테이블(131)에 안착된 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있도록 제1 석션 헤드(151)를 스택 테이블(110)로 이동시킬 수 있다.The first moving
한편, 도 2를 참고하면, 제2 전극 스택부(160)는 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있다. 여기서, 제2 전극 스택부(160)는 전술한 제1 전극 스택부(150)와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 제2 전극 스택부(160)는 제2 석션 헤드(161)와, 제2 헤드 히터(미도시) 및 제2 이동부(163)를 포함할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 2 , the second
제2 석션 헤드(161)는 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착된 제2 전극(12)을 진공 흡입할 수 있다.The
제2 헤드 히터는 제2 석션 헤드(161) 및 제2 석션 헤드(161)를 가열하여 제2 석션 헤드(161)에 흡입되는 제2 전극(12)을 히팅할 수 있다.The second head heater may heat the
제2 이동부(163)는 제2 석션 헤드(161)가 제1 전극 안착 테이블(141)에 안착된 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있도록 제2 석션 헤드(161)를 스택 테이블(110)로 이동시킬 수 있다.The second moving
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 제조장치는 상기 스택 테이블에 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극이 적층될 때 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 파지하며 상기 스택 테이블에 고정하는 그리퍼를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the electrode assembly manufacturing apparatus grips and fixes the first electrode or the second electrode to the stack table when the first electrode or the second electrode is stacked on the stack table. It may include a gripper.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 그리퍼는 상기 스택 테이블에 상기 제1 전극을 스택 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제1 전극의 상면을 가압하여 고정하고, 상기 스택 테이블에 상기 제2 전극을 스택 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제2 전극의 상면을 가압하여 고정하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the first electrode is stacked on the stack table, the gripper presses and fixes the upper surface of the first electrode stacked on the uppermost side of the stack table, and fixes the first electrode to the stack table. When the two electrodes are stacked, the upper surface of the second electrode stacked on the uppermost side of the stack table may be pressed and fixed.
즉, 본 발명의 상기 전극 조립체 제조장치는 그리퍼로 제1 전극 또는 제2 전극을 고정하고, 분리막에 가해지는 베큠 플레이트의 진공흡착을 중지시키는 것일 수 있다.That is, the electrode assembly manufacturing apparatus of the present invention may fix the first electrode or the second electrode with a gripper and stop vacuum adsorption of the vacuum plate applied to the separator.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 그리퍼 및 스택 테이블을 나타낸 평면도이다.12 is a plan view showing a gripper and a stack table in an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 12를 참고하면, 그리퍼(170)는 스택 테이블(110)에 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 적층될 때, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 파지하며 스택 테이블(110)에 고정할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 12 , when the
또한, 그리퍼(170)는 스택 테이블(110)에 제1 전극(11)을 스택(Stack) 시 스택 테이블(110)의 최상측에 적층된 제1 전극(11)의 상면을 가압하여 고정하고, 스택 테이블(110)에 제2 전극(12)을 스택 시 스택 테이블(110)의 최상측에 적층된 제2 전극(12)의 상면을 가압하여 고정할 수 있다.In addition, the
즉, 분리막(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 위치되며 적층되며 적층물을 형성 시, 그리퍼(170)는 적층물에서 최상위에 위치되는 면을 스택 테이블(110) 방향으로 가압하는 방식으로 파지하여 적층물이 스택 테이블(110)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.That is, when the
한편, 그리퍼(170)는 예를 들어 제1 그리퍼(171) 및 제2 그리퍼(172)를 포함하여, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)의 양측을 고정할 수 있다.Meanwhile, the
그리고, 예를 들어 그리퍼(170)가 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 파지한 후 스택 테이블(110)이 회전되면, 분리막(14)이 스택 테이블(110)의 회전량에 비례하여 분리막 롤(122)에서 풀어지며 스택 테이블(110) 측으로 공급될 수 있다.For example, when the stack table 110 rotates after the
한편, 예를 들어 그리퍼(170) 및 스택 테이블(110)은 회전장치(미도시)와 연결 또는 결합될 수 있다. 이때, 회전장치는 예를 들어 맨드릴(mandrel)로 구성될 수 있다. 여기서, 그리퍼(170)가 제1 전극(11)을 또는 제2 전극(12)을 파지하면 회전장치가 그리퍼(170)와 스택 테이블(110)을 회전시킬 수 있다.Meanwhile, for example, the
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제어부는 상기 그리퍼가 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 파지하며 상기 스택 테이블에 고정된 경우, 상기 분리막의 상기 제1 전극 또는 제2 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the gripper grips the first electrode or the second electrode and is fixed to the stack table, the control unit is located at a portion of the separator where the first electrode or the second electrode is stacked. It may be to stop the vacuum adsorption of the corresponding surface.
즉, 도 1, 도 2 및 도 12를 참고하면, 그리퍼(170)는 스택 테이블(110)에 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 적층될 때, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 파지하며 스택 테이블(110)에 고정할 수 있으며, 1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 파지하며 스택 테이블(110)에 고정된 경우, 상기 제어부(미도시)는 상기 분리막(14)의 상기 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 적층된 부분에 대응되는 면에 베큠 플레이트(15)에 의해 가해지는 압력을 제거하여 상기 대응되는 면에 해당하는 분리막(14)의 하면이 진공흡착되는 것을 중지시킬 수 있다.That is, referring to FIGS. 1, 2 and 12 , when the
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)의 작동에 대해서 도 1 내지 도 3을 참고하면, 분리막 롤(122)에 권취된 분리막(14)이 분리막 히팅부(121)를 통과하며 히팅되어 공급되어 스택 테이블(110)에 적층되고, 가열된 스택 테이블(110)에 의해 분리막(14)이 히팅된다. 이 때, 분리막(14)은 베큠 플레이트 공급부(123)에 의해 공급된 베큠 플레이트(15)에 적층되고, 진공흡착된 상태로 분리막 히팅부를 통과하게 된다.Referring to FIGS. 1 to 3 for the operation of the electrode
그리고, 제1 전극 공급부(130)로부터 제1 전극(11)이 히팅되어 제1 전극 스택부(150)로 공급되면, 제1 전극 스택부(150)에서 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층된 분리막(14)의 상면에 가열하며 적층시킨다. Then, when the
이때, 제1 전극(11)의 상면을 그리퍼(170)가 가압하여 스택 테이블(110)에서 제1 전극(11)이 이탈되지 않도록 고정한다.At this time, the upper surface of the
이후, 스택 테이블(110)이 제2 전극 스택부(160) 방향으로 회전되면, 분리막(14)이 계속적으로 공급되며 제1 전극(11)의 상면을 덮게된다. Thereafter, when the stack table 110 is rotated in the direction of the second
그리고, 제2 전극 공급부(140)로부터 히팅되어 공급되는 제2 전극(12)을 제2 전극 스택부(160)가 제1 전극(11)의 상면을 덮고 있는 분리막(14) 부분에 적층시킨다. 여기서, 제2 전극 스택부(160)에서 제2 석션 헤드(161)가 제2 전극(12)을 가압하며 가열하여 제2 전극(12)을 계속적으로 가열시킨다.Then, the
이때, 제1 전극(11)의 상면을 가압하고 있는 그리퍼(170)가 가압부위에서 이탈된 후 제2 전극(12)의 상면을 가압하여 제2 전극(12)을 포함하는 적층물이 스택 테이블(110)에서 이탈되지 않도록 한다.At this time, after the
이후, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 적층하는 과정을 반복하며 분리막(14)이 지그 재그(Zig Zag) 폴딩되며 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 사이에 분리막(14)이 위치되는 적층물을 형성시킬 수 있다. Thereafter, the process of stacking the
그리고, 적층물을 프레스부(180)로 이동시키고, 프레스부(180)에서 적층물을 열을 가하며 가압하여 가열된 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시켜 전극 조립체(10)를 제조할 수 있다. 이때, 가열된 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이가 프레스부(180)를 통해 열이 가해지며 가압되어 열융착될 수 있다.Then, the laminate is moved to the
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)을 가열하며 적층시키고, 프레스부(180)로 열을 가하며 가압하여 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시킴으로써, 전극 조립체(10)의 폴딩 풀어짐을 방지하고, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 전극 조립체(10)에서 적층 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다. The electrode
이때, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 분리막(14)에 적층하는 과정에서 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)의 상면을 그리퍼(170)가 가압하여 스택 테이블(110)에서 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 이탈되지 않도록 고정하면, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 적층된 부분에 대응하는 분리막의 하면에 대해서 진공흡착을 중지한다. At this time, in the process of stacking the
또 하나의 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제1 전극 또는 제2 전극을 검사하는 비젼장치를 더 포함할 수 있다. 도 13은 상기 비젼장치를 더 포함하는 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다. An electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention may further include a vision device for inspecting the first electrode or the second electrode. 13 is a front view showing the concept of an electrode assembly manufacturing apparatus further including the vision device.
도 13에서 그리퍼를 편의상 생략하였으며, 평면도 상으로 후방측에 위치된 프레스부(180)를 점선으로 도시하였다. 또한, 도 13에서 베큠 플레이트 공급부(123) 및 베큠 플레이트(15)은 편의상 생략하였다.In FIG. 13, the gripper is omitted for convenience, and the
도 13을 참고하면, 전극 조립체 제조장치(200)는 스택 테이블(110)과, 분리막(14)을 공급하는 분리막 공급부(120)와, 제1 전극(11)을 공급하는 제1 전극 공급부(130)와, 제2 전극(12)을 공급하는 제2 전극 공급부(140)와, 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시키는 제1 전극 스택부(150)와, 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시키는 제2 전극 스택부(160), 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시키는 프레스부(180), 및 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 스택 테이블(110)에 적층될 때 고정하는 그리퍼(170)를 포함(참고 도 12)하고, 스택 테이블(110)을 회전시키는 회전부(R) 및 제1,2 전극(11,12)을 비젼(Vision) 검사하는 비젼장치(290)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the electrode
즉, 도 13의 전극 조립체 제조장치(200)는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)와 비교할 때, 회전부(R) 및 비전장치(290)를 더 포함하는 차이가 있다. That is, the electrode
보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)에서 비젼장치(290)는 제1 카메라(291) 및 제2 카메라(292)를 포함할 수 있다.In more detail, in the electrode
제1 카메라(291)는 제1 전극 공급부(130)에서 제1 전극 안착 테이블(131)에 안착된 제1 전극(11)을 촬영할 수 있고, 제2 카메라(292)는 제2 전극 공급부(140)에서 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착된 제2 전극(12)을 촬영할 수 있다.The
제1 카메라(291) 및 제2 카메라(292)의 촬영을 통해 획득된 영상 정보를 통해 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)의 적층품질을 검사할 수 있다. 이때, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)의 안착 위치와, 크기, 적층상태 등을 검사할 수 있다.The lamination quality of the
회전부(R)는 스택 테이블(110)을 일방향(r1) 및 타방향(r2)으로 회전시킬 수 있다. 여기서, 회전부(R)의 일측에 제1 전극 스택부(150)가 구비되고, 회전부(R)의 타측에 제1 전극 스택부(150)가 구비될 수 있다.The rotating unit R may rotate the stack table 110 in one direction r1 and the other direction r2. Here, the first
또한, 회전부(R)는 제1 전극(11)을 스택 시 스택 테이블(110)을 제1 석션 헤드(151)와 마주보도록 일측으로 회전시키고, 제2 전극(12)을 스택 시 스택 테이블(110)을 제2 석션 헤드(161)와 마주보도록 타측으로 회전시킬 수 있다.In addition, the rotation unit R rotates the stack table 110 to one side so as to face the
아울러, 회전부(R)는 스택 테이블(110)을 제1 전극 스택부(150) 방향 및 제2 전극 스택부(160) 방향으로 교대로 번갈아 회전시켜, 분리막(14)이 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 폴딩(Zig Zag Folding)이 가능할 수 있다.In addition, the rotation unit R alternately rotates the stack table 110 in the direction of the first
이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the electrode
도 1 및 도 13을 참고하면, 분리막 롤(122)에 권취된 분리막(14)이 분리막 히팅부(121)를 통과하며 히팅되어 공급되어 스택 테이블(110)에 적층되고, 가열된 스택 테이블(110)에 의해 분리막(14)이 히팅된다. 상기 분리막(14)은 베큠 플레이트 공급부에 의해 공급된 베큠 플레이트(15)에 적층되어 분리막의 하면이 진공흡착된 상태로 분리막 히팅부(121)를 통과하게 된다.1 and 13, the
또한, 제1 전극 공급부(130)의 제1 전극 안착 테이블(131)에 제1 전극(11)이 공급되어 안착되면 비젼장치(290)를 통해 제1 전극(11)의 적층 품질을 검사한다. 이때, 제1 전극(11)은 제1 전극 히터(132)에 의해 가열된 제1 전극 안착 테이블(131)을 통해 히팅된다.In addition, when the
그리고, 히팅된 제1 전극(11)이 제1 전극 스택부(150)로 공급되면, 제1 전극 스택부(150)에서 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층된 분리막(14)의 상면에 적층시킨다.Then, when the heated
이때, 제1 전극(11)의 상면을 그리퍼(170)가 가압하여 스택 테이블(110)에서 제1 전극(11)이 이탈되지 않도록 고정한다. 그피퍼(170)에 의해 제1 전극이 고정되면 제1 전극이 적층된 면에 대응되는 분리막의 하면의 진공흡착을 중지한다. At this time, the upper surface of the
이후, 회전부(R)가 스택 테이블(110)을 제2 전극 스택부(160) 방향으로 회전시키면, 분리막(14)이 계속적을 공급되며 제1 전극(11)의 상면을 덮게된다.Thereafter, when the rotation unit R rotates the stack table 110 in the direction of the second
한편, 제2 전극 공급부(140)의 제2 안착 테이블(141)에 제2 전극(12)이 공급되어 안착되면 비젼장치(290)를 통해 제2 전극(12)의 적층 품질을 검사한다. 이때, 제2 전극(12)은 제2 전극 히터에 의해 가열된 제2 전극 안착 테이블(141)을 통해 히팅된다.Meanwhile, when the
그리고, 히팅된 제2 전극(12)이 제2 전극 스택부(160)로 공급되면, 제2 전극 스택부(160)에서 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층된 분리막(14)의 상면에 적층시킨다. Then, when the heated
이때, 제1 전극(11)의 상면을 가압하고 있는 그리퍼(170)가 가압부위에서 이탈된 후 제2 전극(12)의 상면을 가압하여 제2 전극(12)을 포함하는 적층물이 스택 테이블(110)에서 이탈되지 않도록 한다. 그피퍼(170)에 의해 제2 전극이 고정되면 제2 전극이 적층된 면에 대응되는 분리막의 하면의 진공흡착을 중지한다. At this time, after the
이후, 스택 테이블(110)을 회전시키며 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 적층하는 과정을 반복함으로써, 분리막(14)이 지그 재그 폴딩되며 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 사이에 분리막(14)이 위치되는 적층물을 형성시킬 수 있다.Thereafter, by rotating the stack table 110 and repeating the process of stacking the
그리고, 적층물을 프레스부(180)로 이동시키고, 프레스부(180)에서 적층물을 열을 가하며 가압하여 가열된 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시켜 전극 조립체(10)를 제조할 수 있다. 이때, 가열된 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이가 프레스부(180)를 통해 열이 가해지며 가압되어 열융착될 수 있다.(참고 도 3)Then, the laminate is moved to the
즉, 전극 조립체 제조장치(200)의 경우에도 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 분리막(14)에 적층하는 과정에서 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)의 상면을 그리퍼(170)가 가압하여 스택 테이블(110)에서 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 이탈되지 않도록 고정하면, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 적층된 부분에 대응하는 분리막의 하면에 대해서 진공흡착을 중지한다.That is, even in the case of the electrode
또한, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조장치 및 상기 제조장치의 구성에 관한 설명은 본 발명에 따른 제조방법 및 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전극 조립체에도 적용할 수 있다.In addition, the description of the electrode assembly manufacturing apparatus and the configuration of the manufacturing apparatus according to the present invention can also be applied to the manufacturing method according to the present invention and the electrode assembly manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
이상에서 본 명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those skilled in the art.
10: 전극 조립체
11: 제1 전극
11a: 제1 전극 탭
12: 제2 전극
12a: 제2 전극 탭
14: 분리막
15: 베큠 플레이트
100,200: 전극 조립체 제조장치
110: 스택 테이블
111: 테이블 몸체
112: 스택 테이블 히터
120: 분리막 공급부
121: 분리막 히팅부
121a: 몸체
121b: 분리막 히터
122: 분리막 롤
123: 베큠 플레이트 공급부
130: 제1 전극 공급부
131: 제1 전극 안착 테이블
132: 제1 전극 히터
133: 제1 전극 롤
134: 제1 커터
135: 제1 컨베이어 벨트
136: 제1 전극 공급 헤드
140: 제2 전극 공급부
141: 제2 전극 안착 테이블
142: 제2 전극 히터
143: 제2 전극 롤
144: 제2 커터
145: 제2 컨베이어 벨트
146: 제2 전극 공급 헤드
150: 제1 전극 스택부
151: 제1 석션 헤드
151a: 진공 흡입구
151b: 바닥면
152: 제1 헤드 히터
153: 제1 이동부
160: 제2 전극 스택부
161: 제2 석션 헤드
162: 제2 헤드 히터
163: 제2 이동부
170: 그리퍼
171: 제1 그리퍼
172: 제2 그리퍼
180: 프레스부
181: 제1 가압블럭
182: 제2 가압블럭
183,184: 프레스 히터
290: 비젼장치
291: 제1 카메라
292: 제2 카메라
R: 회전부
S: 적층물10: electrode assembly
11: first electrode
11a: first electrode tab
12: second electrode
12a: second electrode tab
14: separator
15: vacuum plate
100,200: Electrode assembly manufacturing device
110: stack table
111: table body
112: stack table heater
120: membrane supply unit
121: membrane heating unit
121a: body
121b: membrane heater
122: separator roll
123: Vacuum plate supply unit
130: first electrode supply unit
131: first electrode seating table
132: first electrode heater
133: first electrode roll
134: first cutter
135: first conveyor belt
136: first electrode supply head
140: second electrode supply unit
141: second electrode seating table
142: second electrode heater
143: second electrode roll
144: second cutter
145: second conveyor belt
146: second electrode supply head
150: first electrode stack unit
151: first suction head
151a: vacuum inlet
151b: bottom surface
152: first head heater
153: first moving unit
160: second electrode stack unit
161: second suction head
162: second head heater
163: second moving unit
170: gripper
171: first gripper
172: second gripper
180: press part
181: first pressing block
182: second pressing block
183,184: press heater
290: vision device
291 first camera
292 second camera
R: rotating part
S: laminate
Claims (15)
제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계;
분리막을 진공흡착 유지 및 중지가 조절이 가능한 베큠 플레이트에 적층하는 단계;
상기 베큠 플레이트에 적층된 분리막을 히팅시키며 상기 분리막의 하면을 진공흡착된 상태로 스택 테이블에 공급하는 단계; 및
폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막, 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법으로서,
상기 제1 전극, 분리막, 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계는
상기 스택 테이블 위에 하면이 진공흡착된 상태로 공급된 분리막을 적층하는 단계(S1);
상기 스택 테이블을 제1 전극이 적층되는 방향과 마주보도록 일측으로 회전시키고, 상기 하면이 진공흡착된 분리막 위에 제1 전극을 적층하는 단계(S2);
상기 제1 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제1 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S3);
상기 스택 테이블을 제2 전극이 적층되는 방향과 마주보도록 타측으로 회전시키고, 상기 하면이 진공흡착된 분리막 위에 제2 전극을 적층하는 단계(S4); 및
상기 제2 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제2 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S5)를 포함하고,
상기 S1 내지 S5 단계를 1회 이상 반복하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.supplying the first electrode to the stack table;
supplying a second electrode to the stack table;
Laminating the separation membrane on a vacuum plate capable of controlling the maintenance and stop of vacuum adsorption;
Heating the separation membrane stacked on the vacuum plate and supplying the lower surface of the separation membrane to a stack table in a state of vacuum adsorption; and
manufacturing a laminate by stacking the first electrode, the separator, and the second electrode on a stack table in such a manner that the first electrode and the second electrode are alternately disposed between the folded separators; As a method of manufacturing an assembly,
Manufacturing a laminate by stacking the first electrode, the separator, and the second electrode on a stack table
stacking the supplied separation membrane on the stack table in a vacuum adsorption state (S1);
rotating the stack table to one side to face the direction in which the first electrode is stacked, and stacking the first electrode on the separator having the lower surface vacuum adsorbed (S2);
After the first electrode is stacked, stopping vacuum adsorption on the surface of the separator corresponding to the portion where the first electrode is stacked (S3);
rotating the stack table to the other side to face the direction in which the second electrode is stacked, and stacking the second electrode on the separator having the lower surface vacuum adsorbed (S4); and
After the second electrode is laminated, stopping vacuum adsorption on the surface of the separator corresponding to the portion where the second electrode is laminated (S5),
A method of manufacturing an electrode assembly that repeats steps S1 to S5 one or more times.
상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 각각 제1 전극 및 제2 전극을 히팅(Heating)시키며 스택 테이블에 공급하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.The method of claim 1,
supplying the first electrode to a stack table; and supplying the second electrode to the stack table includes heating the first electrode and the second electrode and supplying the second electrode to the stack table.
상기 분리막이 진공흡착된 상태의 베큠 플레이트의 압력 조건은 20 psi 내지 50 psi인 것인 전극 조립체의 제조 방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing an electrode assembly in which the pressure condition of the vacuum plate in which the separator is vacuum-adsorbed is 20 psi to 50 psi.
상기 제1 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제1 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S3) 및 상기 제2 전극이 적층된 후, 상기 분리막의 상기 제2 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 단계(S5)는 각각 진공흡착을 중지하기 전에 상기 스택 테이블에 적층된 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 그리퍼를 이용하여 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 파지하며 상기 스택 테이블에 고정하는 단계를 더 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.The method of claim 1,
After the first electrode is laminated, stopping the vacuum adsorption of the surface of the separator corresponding to the portion where the first electrode is laminated (S3) and after the second electrode is laminated, the second electrode of the separator In the step of stopping the vacuum adsorption of the surface corresponding to the portion where the electrodes are stacked (S5), the first electrode or the second electrode stacked on the stack table is removed by using a gripper before stopping the vacuum adsorption, respectively. The manufacturing method of the electrode assembly further comprising the step of holding the electrode or the second electrode and fixing it to the stack table.
상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 더 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.The method of claim 1,
The manufacturing method of the electrode assembly further comprising the step of heating and pressurizing the laminate.
상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는
상기 스택 테이블 몸체를 가열하여, 적층물을 히팅하는 단계; 및
한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 적층물을 면 가압하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.The method of claim 5,
The step of heating and pressurizing the laminate
heating the laminate by heating the stack table body; and
A method of manufacturing an electrode assembly comprising the step of moving a pair of pressing blocks in a direction facing each other and pressing the laminate on the surface.
상기 분리막을 진공흡착된 상태로 스택 테이블에 공급하는 단계는
분리막 롤에 권취된 분리막이 지나가도록 형성된 통로를 통과하며 계속적으로 스택 테이블에 공급되는 것인 전극 조립체의 제조 방법.The method of claim 1,
The step of supplying the separation membrane to the stack table in a vacuum adsorption state
A method of manufacturing an electrode assembly that is continuously supplied to the stack table while passing through a passage formed to pass a separator wound on a separator roll.
폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 적층되는 스택 테이블;
진공흡착 유지 및 중지가 조절이 가능한 베큠 플레이트를 분리막 공급부에 공급하는 베큠 플레이트 공급부;
상기 분리막을 상기 베큠 플레이트에 적층하고, 상기 베큠 플레이트에 적층된 분리막을 히팅시키며 상기 스택 테이블 측으로 상기 분리막을 공급하는 공급부를 포함하는 분리막 공급부;
상기 제1 전극을 공급하는 제1 전극 공급부;
상기 제2 전극을 공급하는 제2 전극 공급부;
상기 제1 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부;
상기 제2 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부;
상기 베큠 플레이트의 진공흡착 상태 유지 및 중지를 조절하는 제어부; 및
적층된 상기 제1 전극, 상기 분리막, 및 상기 제2 전극을 히팅시키면서 가압하여 상기 제1 전극, 상기 분리막, 및 상기 제2 전극 사이를 접착시키는 프레스부를 포함하는 전극 조립체 제조장치.An apparatus for manufacturing an electrode assembly by stacking a first electrode, a separator, and a second electrode,
a stack table on which the first electrode, the separator, and the second electrode are stacked in such a manner that the first electrode and the second electrode are alternately disposed between the folded separators;
A vacuum plate supply unit for supplying a vacuum plate capable of maintaining and stopping vacuum adsorption to the separation membrane supply unit;
a separator supply unit including a supply unit for stacking the separator on the vacuum plate, heating the separator stacked on the vacuum plate, and supplying the separator to the stack table;
a first electrode supply unit supplying the first electrode;
a second electrode supply unit supplying the second electrode;
a first electrode stack unit stacking the first electrode supplied from the first electrode supply unit on the stack table;
a second electrode stack unit stacking the second electrode supplied from the second electrode supply unit on the stack table;
a control unit controlling maintaining and stopping the vacuum adsorption state of the vacuum plate; and
An electrode assembly manufacturing apparatus including a press unit for bonding the first electrode, the separator, and the second electrode to each other by heating and pressurizing the stacked first electrode, the separator, and the second electrode.
상기 프레스부는 한 쌍의 가압블럭 및 상기 가압블럭을 가열하는 프레스 히터를 더 포함하여,
한 쌍의 상기 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 적층된 상기 적층물을 히팅시키며 면 가압하는 것인 전극 조립체 제조장치.The method of claim 8,
The press unit further includes a pair of press blocks and a press heater for heating the press blocks,
An electrode assembly manufacturing apparatus in which a pair of the pressing blocks are moved in a direction facing each other and pressurize the surface while heating the stacked laminate.
상기 제1 전극 공급부는 상기 제1 전극이 상기 제1 전극 스택부에 의해 상기 스택 테이블에 적층되기 전에 안착되는 제1 전극 안착 테이블을 포함하고,
상기 제2 전극 공급부는 상기 제2 전극이 상기 제2 전극 스택부에 의해 상기 스택 테이블에 적층되기 전에 안착되는 제2 전극 안착 테이블을 포함하는 전극 조립체 제조장치.The method of claim 8,
The first electrode supply unit includes a first electrode seating table on which the first electrode is seated before being stacked on the stack table by the first electrode stack unit,
The second electrode supply unit includes a second electrode seating table on which the second electrode is seated before being stacked on the stack table by the second electrode stack unit.
상기 제1 전극 스택부는 상기 제1 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제1 전극을 진공 흡입하는 제1 석션 헤드를 포함하고,
상기 제2 전극 스택부는 상기 제2 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제2 전극을 진공 흡입하는 제2 석션 헤드를 포함하는 전극 조립체 제조장치.The method of claim 10,
The first electrode stack unit includes a first suction head that vacuum-sucks the first electrode seated on the first electrode seating table,
The second electrode stack unit includes a second suction head for vacuum suctioning the second electrode seated on the second electrode seating table.
상기 스택 테이블을 회전시키는 회전부를 더 포함하고,
상기 분리막이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그재그 폴딩이 가능하도록,
상기 회전부의 일측에 제1 전극 스택부가 구비되고, 상기 회전부의 타측에 제2 전극 스택부가 구비되며,
상기 회전부는 상기 제1 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제1 전극 스택부의 상기 제1 석션 헤드와 마주보도록 일측으로 회전시키고,
상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제2 전극 스택부의 상기 제2 석션 헤드와 마주보도록 타측으로 회전시키는 것을 교대로 번갈아 진행하는 전극 조립체 제조장치.The method of claim 11,
Further comprising a rotation unit for rotating the stack table,
Zigzag folding is possible in such a way that the separator is positioned between the first electrode and the second electrode,
A first electrode stack unit is provided on one side of the rotation unit, and a second electrode stack unit is provided on the other side of the rotation unit,
The rotating unit rotates the stack table to one side to face the first suction head of the first electrode stack unit when the first electrodes are stacked,
An electrode assembly manufacturing apparatus that alternately rotates the stack table to the other side so as to face the second suction head of the second electrode stack unit when stacking the second electrode.
상기 스택 테이블에 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극이 적층될 때 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 파지하며 상기 스택 테이블에 고정하는 그리퍼를 포함하는 전극 조립체 제조장치.The method of claim 8,
An electrode assembly manufacturing apparatus including a gripper holding the first electrode or the second electrode and fixing the first electrode or the second electrode to the stack table when the first electrode or the second electrode is stacked on the stack table.
상기 그리퍼는
상기 스택 테이블에 상기 제1 전극을 스택 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제1 전극의 상면을 가압하여 고정하고,
상기 스택 테이블에 상기 제2 전극을 스택 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제2 전극의 상면을 가압하여 고정하는 전극 조립체 제조장치.The method of claim 13,
The gripper
When the first electrode is stacked on the stack table, an upper surface of the first electrode stacked on the uppermost side of the stack table is pressurized and fixed;
Electrode assembly manufacturing apparatus for pressing and fixing the upper surface of the second electrode stacked on the uppermost side of the stack table when the second electrode is stacked on the stack table.
상기 제어부는
상기 그리퍼가 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 파지하며 상기 스택 테이블에 고정된 경우, 상기 분리막의 상기 제1 전극 또는 제2 전극이 적층된 부분에 대응되는 면의 진공흡착을 중지하는 것인 전극 조립체 제조장치.
The method of claim 13,
The control unit
When the gripper grips the first electrode or the second electrode and is fixed to the stack table, the vacuum adsorption of the surface corresponding to the layered portion of the first electrode or the second electrode of the separator is stopped. assembly manufacturing equipment.
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| KR20130132230A (en) | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 주식회사 엘지화학 | A stepwise electrode assembly, and battery cell, battery pack and device comprising the same |
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