KR20230119905A - 전극 조립체의 제조 방법 및 전극 조립체의 제조장치 - Google Patents

전극 조립체의 제조 방법 및 전극 조립체의 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 전극 조립체 제조 방법 및 전극 조립체 제조장치에 관한 것이다.

Description

전극 조립체의 제조 방법 및 전극 조립체의 제조장치{MANUFACTURING METHOD FOR ELECTRODE ASSEMBLY AND ELECTRODE ASSEMBLY MANUFACTURING EQUIPMENT}
본 발명은 전극 조립체 제조 방법 및 전극 조립체 제조장치에 관한 것이다.
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.
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.
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 라미 앤 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
여기서, 스택 앤 폴딩형 또는 라미 앤 스택의 전극 조립체에서 분리막이 지그 재그로 폴딩되어 전극이 사이사이에 위치된 형태에서 전극과 분리막의 접착력은 중요한 문제이다. 적절한 접착력을 위해서, 적층 과정에서 추가적인 가압 공정이 이루어질 수 있는데, 이 과정에서 공정상 비용 증가와 전극 손상 등의 문제가 있었다.
상기 문제를 해소하기 위한 방법이 필요한 상황이다.
한국 공개특허 제10-2013-0132230호
본 발명은 전극 조립체 제조방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 챔버 내에서 분리막에 전해액을 도포하는 단계; 상기 전해액이 도포된 분리막을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극, 분리막 및 제2 전극을 적층시켜 전극 조립체를 제조하는 장치로서, 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 상기 분리막에 전해액을 도포하는 과정이 이루어지는 챔버; 상기 스택 테이블 측으로 상기 전해액이 도포된 분리막을 공급하는 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; 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.
본 출원의 실시상태에 따른 전극 조립체 제조 방법 및 제조 장치는 전지 제조 과정 중 패키지(package) 공정에서 전해액을 주입하는 공정을 생략할 수 있어 공정상 비용을 절감할 수 있다.
본 출원의 실시상태에 따른 전극 조립체 제조 방법 및 제조 장치는 전극 및 분리막의 적절한 접착력을 유지하면서 전극의 손상을 방지할 수 있어서, 이를 이용하는 전지의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있다.
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.
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.
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.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 챔버 내에서 분리막에 전해액을 도포하는 단계; 상기 전해액이 도포된 분리막을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 전극 조립체의 제조 방법과 같이 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하기 전에 분리막에 전해액을 미리 도포하여, 분리막에 일정한 접착력을 부여할 수 있다. 이로 인해서 이차 전지의 패키지(package) 공정 전까지 전극과 분리막을 고정하기 쉬운 장점이 있다. 또한, 추가적인 바인더 사용 또는 가압 공정을 생략할 수 있어, 공정상 효율이 높고, 공정상의 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제1 전극을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제2 전극을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분리막에 전해액을 도포하는 단계는 전해액 수조에 디핑(dipping)시키는 방법, 전해액을 스프레이(spray)로 도포하는 방법 및 코터(coater)를 이용하여 전해액을 분리막에 도포하는 방법 중 1 이상의 방법을 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 챔버 내부의 온도는 전해액의 끓는점보다 낮은 것일 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 챔버 내부의 온도는 20℃ 내지 35℃일 수 있고, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃일 수 있으며, 더 바람직하게는 20℃ 내지 25℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 챔버 내부의 압력은 0.9 기압(atm) 내지 1.3 기압, 바람직하게는 0.95 기압 내지 1.2 기압, 더 바람직하게는 0.96 기압 내지 1.1 기압일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 챔버 내부의 온도 및 압력은 20℃ 내지 35℃ 및 0.9 기압 내지 1.3 기압 일 수 있고, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃ 및 0.95 기압 내지 1.2 기압일 수 있으며, 더 바람직하게는 20℃ 내지 25℃ 및 0.96 기압 내지 1.1 기압일 수 있다.
즉, 상기 챔버 내부의 온도 및 압력은 상온 및 대기압 정도를 만족시키며, 상기 조건을 만족시킬 경우, 분리막에 전해액을 효율적으로 도포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전해액은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전해액은 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 디에틸 카보네이트 (diethyl carbonate) 및 에틸 메틸 카보네이트(ethyl methyl carbonate)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것일 수 있다. 상기 전해액을 선택하는 경우에 전극 및 분리막의 밀착력 또는 ?(wet) 접착력을 적절하게 유지할 수 있다. 또한, 이어지는 가열 및 가압 공정 과정에서도 잔존할 수 있어서, 패키지 공정에서 추가적인 전해액을 주입하는 공정을 생략할 수 있으므로, 공정 비용 절감하는 효과도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 제조 방법은 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
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.
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.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 5초 이상, 60초 이하, 바람직하게는 5초 이상, 30초 이하로 진행될 수 있다.
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.
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.
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.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전해액이 도포된 분리막을 스택 테이블에 공급하는 단계 분리막 롤에 권취된 분리막이 지나가도록 형성된 통로를 통과하며 계속적으로 스택 테이블에 공급되는 것인 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 제1 전극, 분리막 및 제2 전극을 적층시켜 전극 조립체를 제조하는 장치로서, 폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 상기 분리막에 전해액을 도포하는 과정이 이루어지는 챔버; 상기 스택 테이블 측으로 상기 전해액이 도포된 분리막을 공급하는 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; 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.
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.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 스택 테이블(110)과, 분리막(14, 15)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. 또한, 전해액 도포롤(123)을 포함하는 챔버(124)를 더 포함하여, 전해액이 도포되지 않은 분리막(14)에 전해액을 도포하여 전해액이 도포된 분리막(15)을 스택 테이블(110)에 공급할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 전해액 도포롤(123)은 챔버(124) 내에서 분리막 롤(122)에 의해 공급된 분리막에 전해액을 도포하는 기능을 하는 것으로, 도포 방식에 따라 그 형태는 변경 가능하다. 또한, 스퀴즈(squeeze) 롤을 추가로 포함하여 전해액이 도포된 분리막에 추가적인 가압을 할 수도 있다(미도시).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법을 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 상기 전극 조립체 제조 방법 또는 제조 장치를 이용할 경우, 분리막이 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 폴딩(Zig Zag Folding)이 가능하게 되고, 전극 및 분리막의 접착력을 일정 수준 유지하면서 전극의 손상을 방지할 수 있다. 이를 통해 전극 조립체의 에너지 밀도가 향상될 수 있다.
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.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극 공급부는 제1 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 전극 공급부는 제2 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 조립체 제조장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11), 분리막(14, 15), 및 제2 전극(12)을 적층시켜 전극 조립체(10)를 제조하는 장치이다.
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, 15)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, 15)이 감싼 형태로 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 분리막 공급부를 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 7을 참고하면, 분리막 공급부(120)는 분리막(14, 15)을 히팅시키며 스택 테이블(110) 측으로 분리막(14, 15)을 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 분리막 롤(122)로부터 전해액이 도포되지 전의 분리막(14)이 챔버(124)로 공급되고, 상기 챔버(124) 내에서 전해액 도포롤(123)에 의해서 상기 분리막(14)에 전해액이 도포된다. 이 후, 전해액이 도포된 분리막(15)이 스택 테이블(110) 측으로 공급되게 된다.
또한, 분리막 공급부(120)는 분리막(14, 15)이 통과되는 통로가 형성되고, 통과되는 분리막(14, 15)을 히팅하는 분리막 히팅부(121)를 포함할 수 있다.
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, 15)이 통과될 수 있도록 일정 거리 상호 이격되어 위치될 수 있다. 여기서, 분리막(14, 15)은 예를 들어 분리막 히팅부(121)를 비접촉되며 통과하여, 분리막(14, 15)이 비접촉 방식으로 히팅될 수 있다. 한편, 몸체(121a)는 예를 들어 사각형 블록(block) 형태로 형성될 수 있다.
한편, 분리막 공급부(120)는 분리막(14, 15)이 권취되는 분리막 롤(122)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 분리막 롤(122)에 권취된 분리막(14, 15)은 점점 풀어지며 분리막 히팅부(121)를 통과하며 스택 테이블(110)로 공급될 수 있다.
참고로, 챔버(124) 통과 전 후를 기준으로 분리막은 전해액이 도포 여부를 제외하고 동일하므로, 특별한 언급이 없는 이상, 전해액이 도포되지 않은 분리막 (14)와 전해액이 도포된 분리막(15)에 공통된 설명이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레스부는 한 쌍의 가압블럭 및 상기 가압블럭을 가열하는 프레스 히터를 더 포함하여, 상기 한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 적층된 상기 적층물을 히팅시키며 면 가압하는 것일 수 있다.
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.
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, 15), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시킬 수 있다.
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.
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, 15)의 위치가 이탈되며 적층 형태가 해제되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
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, 15), 및 제2 전극(12)의 적층물(S)을 히팅시키며 가압할 수 있다. 이에 따라, 적층물(S)을 프레스부(180)로 가압 시 제1 전극(11), 분리막(14, 15), 및 제2 전극(12) 사이의 열융착이 보다 잘 이루어져 보다 견고한 접착이 가능할 수 있다.
한 쌍의 가압블럭(181, 182)은 가압면이 평면으로 형성되고, 가압면의 가로 및 세로 길이는 제1 전극(11), 분리막(14, 15) 및 제2 전극(12)이 적층된 적층물(S)의 가로 및 세로 길이보다 더 길게 형성될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 스택 테이블을 나타낸 사시도이다.
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, 15), 및 제2 전극(12)이 적층될 수 있다.
또한, 스택 테이블(110)은 제1 전극(11), 분리막(14, 15), 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.
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.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.
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.
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.
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.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 9를 참고하면, 제2 전극 공급부(140)는 제2 전극(12)을 히팅시키며 제2 전극 스택부(160)로 공급할 수 있다.
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.
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.
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.
도 2, 도 10 및 도 11을 참고하면, 제1 전극 스택부(150)는 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있다.
또한, 제1 전극 스택부(150)는 제1 석션 헤드(151)와, 제1 헤드 히터(152) 및 제1 이동부(153)를 포함할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
제2 석션 헤드(161)는 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착된 제2 전극(12)을 진공 흡입할 수 있다.
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.
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.
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 더 포함하는 것일 수 있다.
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.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 그리퍼 및 스택 테이블을 나타낸 평면도이다.
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.
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.
즉, 분리막(14, 15) 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.
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.
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.
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.
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 있다.
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 챔버(124)를 통과하게 된다. 상기 챔버(124) 내에서 전해액 도포롤(123)에 의해서 분리막(14)에 전해액이 도포되고, 전해액이 도포된 분리막(15)은 히팅부(121)를 통과하며 히팅되어 공급되어 스택 테이블(110)에 적층되고, 가열된 스택 테이블(110)에 의해 전해액이 도포된 분리막(15)이 히팅된다.
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.
이때, 제1 전극(11)의 상면을 그리퍼(170)가 가압하여 스택 테이블(110)에서 제1 전극(11)이 이탈되지 않도록 고정한다.
이후, 스택 테이블(110)이 제2 전극 스택부(160) 방향으로 회전되면, 분리막(14)이 계속적으로 공급되며 제1 전극(11)의 상면을 덮게된다.
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.
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.
이후, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 적층하는 과정을 반복하며 분리막(14, 15)이 지그 재그(Zig Zag) 폴딩되며 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 사이에 분리막(14, 15)이 위치되는 적층물을 형성시킬 수 있다.
그리고, 적층물을 프레스부(180)로 이동시키고, 프레스부(180)에서 적층물을 열을 가하며 가압하여 가열된 제1 전극(11), 분리막(14, 15), 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.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11), 분리막(14, 15), 및 제2 전극(12)을 가열하며 적층시키고, 프레스부(180)로 열을 가하며 가압하여 제1 전극(11), 분리막(14, 15), 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.
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.
도 13에서 그리퍼 및 챔버(124)를 편의상 생략하였으며, 평면도 상으로 후방측에 위치된 프레스부(180)를 점선으로 도시하였다.
도 13을 참고하면, 전극 조립체 제조장치(200)는 스택 테이블(110)과, 분리막(14, 15)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, 15), 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)의 작동을 설명하기로 한다.
도 1 및 도 13을 참고하면, 분리막 롤(122)에 권취된 분리막(14)이 챔버(124)를 통과하게 된다. 상기 챔버(124) 내에서 전해액 도포롤(123)에 의해서 분리막(14)에 전해액이 도포되고, 전해액이 도포된 분리막(15)은 히팅부(121)를 통과하며 히팅되어 공급되어 스택 테이블(110)에 적층되고, 가열된 스택 테이블(110)에 의해 전해액이 도포된 분리막(15)이 히팅된다.
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.
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.
이때, 제1 전극(11)의 상면을 그리퍼(170)가 가압하여 스택 테이블(110)에서 제1 전극(11)이 이탈되지 않도록 고정한다.
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.
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.
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 전해액이 도포된 분리막(15)의 상면에 적층시킨다.
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.
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.
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)
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.
이상에서 본 발명의 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.
10: 전극 조립체
11: 제1 전극
11a: 제1 전극 탭
12: 제2 전극
12a: 제2 전극 탭
14: 전해액이 도포되지 않은 분리막
15: 전해액이 도포된 분리막
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: 전해액 도포롤
124: 챔버
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: 적층물

Claims (15)

  1. 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계;
    제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계;
    챔버 내에서 분리막에 전해액을 도포하는 단계;
    상기 전해액이 도포된 분리막을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및
    폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분리막에 전해액을 도포하는 단계는 전해액 수조에 디핑(dipping)시키는 방법, 전해액을 스프레이(spray)로 도포하는 방법 및 코터(coater)를 이용하여 전해액을 분리막에 도포하는 방법 중 1 이상의 방법을 사용하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 내부의 온도는 전해액의 끓는점보다 낮은 것인 전극 조립체의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    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.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전해액은 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 디에틸 카보네이트 (diethyl carbonate) 및 에틸 메틸 카보네이트(ethyl methyl carbonate)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것인 전극 조립체의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 더 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.
  7. 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.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전해액이 도포된 분리막을 스택 테이블에 공급하는 단계는
    분리막 롤에 권취된 분리막이 지나가도록 형성된 통로를 통과하며 계속적으로 스택 테이블에 공급되는 것인 포함하는 전극 조립체의 제조 방법.
  9. 제1 전극, 분리막 및 제2 전극을 적층시켜 전극 조립체를 제조하는 장치로서,
    폴딩되는 상기 분리막 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극이 적층되는 스택 테이블;
    상기 분리막에 전해액을 도포하는 과정이 이루어지는 챔버;
    상기 스택 테이블 측으로 상기 전해액이 도포된 분리막을 공급하는 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; 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.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 프레스부는 한 쌍의 가압블럭 및 상기 가압블럭을 가열하는 프레스 히터를 더 포함하여,
    상기 한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 적층된 상기 적층물을 히팅시키며 면 가압하는 것인 전극 조립체 제조장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    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.
  12. 청구항 11에 있어서,
    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.
  13. 청구항 12에 있어서,
    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.
  14. 청구항 9에 있어서,
    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 더 포함하는 전극 조립체 제조장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    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.
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