KR20230148633A - 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 an electrode assembly manufacturing method and an electrode assembly manufacturing apparatus.
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.Unlike primary batteries, secondary batteries can be recharged and have been extensively researched and developed in recent years due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the 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-shaped batteries, cylindrical batteries, square-shaped batteries, and pouch-shaped batteries, depending on the shape of the battery case. In a secondary battery, the electrode assembly mounted inside the battery case is a power generating element capable of charging and discharging consisting of a stacked structure of electrodes and a separator.
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 that is wound with a separator interposed between a sheet-like positive and negative electrode coated with an active material, and a stack type in which multiple positive and negative electrodes are stacked sequentially with a separator interposed. , and stack-type unit cells can be roughly classified into stack-and-fold type in which the unit cells are wound with a long length of separation film.
여기서, 전극 조립체에서 분리막이 사이사이에 전극이 위치된 형태에서 분리막의 텐션(tension)이 적절하게 조절되지 않아서 분리막의 주름이 발생하는 문제가 있었다. Here, in the electrode assembly where the electrodes are positioned between the separators, there was a problem in that the tension of the separator was not properly adjusted, causing wrinkles in the separator.
또한, 분리막의 텐션(tension)을 조절하는 과정에서 전극 조립체의 생산 속도를 저하시키는 문제도 있었다.Additionally, there was a problem of slowing down the production speed of the electrode assembly in the process of adjusting the tension of the separator.
본 발명은 전극 조립체 제조방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method and device for manufacturing an electrode assembly.
본 발명의 일 실시상태는, 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀(half-cell) 시트를 스택 테이블에 공급하는 단계; 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)되는 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 하프-셀시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 전극 조립체 적층물을 제조하는 단계; 및 상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법으로서, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극인 것인 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention includes supplying a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of an electrode sheet for half-cell manufacturing to a stack table; supplying a first electrode to a stack table; supplying a second electrode to a stack table; The half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode are arranged alternately between the half-cell sheets that are zig zag stacked. Manufacturing an electrode assembly laminate by stacking it on a stack table; And a method of manufacturing an electrode assembly comprising heating and pressurizing the electrode assembly laminate, wherein when the electrode sheet for half-cell manufacturing is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, If the electrode sheet for half-cell manufacturing is an anode, the first electrode and the second electrode are each a cathode.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 전극 조립체를 제조하는 장치로서, 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀(half-cell) 시트를 스택 테이블에 공급하는 하프-셀 공급부; 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 제1 전극 공급부; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 제2 전극 공급부; 상기 제1 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제1 전극을 제1 석션 헤드를 이용하여 상기 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부; 상기 제2 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제2 전극을 제2 석션 헤드를 이용하여 상기 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부; 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)되는 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 및 적층된 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 히팅시키면서 가압하여 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이를 접착시키는 전극 조립체 프레스부를 포함하는 전극 조립체 제조장치로서, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극인 것인 전극 조립체 제조장치를 제공한다.In addition, one embodiment of the present invention is an apparatus for manufacturing an electrode assembly, and a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of an electrode sheet for half-cell manufacturing, respectively. A half-cell supply unit that supplies the stack table; a first electrode supply unit supplying a first electrode to the stack table; a second electrode supply unit supplying a second electrode to the stack table; a first electrode stack unit that stacks the first electrode supplied from the first electrode supply unit on the stack table using a first suction head; a second electrode stack unit that stacks the second electrode supplied from the second electrode supply unit on the stack table using a second suction head; The half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode are arranged alternately between the half-cell sheets that are zig zag stacked. Stack table that is stacked; and an electrode assembly press unit that heats and presses the stacked half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode to adhere the half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode. As a manufacturing apparatus, if the electrode sheet for half-cell manufacturing is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, and if the electrode sheet for half-cell manufacturing is an anode, the first electrode and the second electrode are An apparatus for manufacturing electrode assemblies, each of which is a cathode, is provided.
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 embodiment of the present application can reduce the problem of wrinkles in the separator or misalignment of the electrode position during the manufacturing process of the electrode assembly manufactured by stacking electrodes and separators.
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 embodiment of the present application can manufacture an electrode assembly with uniform performance, and can align and fix the electrodes so that they are not misaligned, thereby improving energy density and It is possible to prevent the electrode from protruding into the exterior of the battery.
본 출원의 실시상태에 따른 전극 조립체 제조 방법 및 제조 장치는 전극 조립체의 생산 속도를 향상시킬 수 있다.The electrode assembly manufacturing method and manufacturing apparatus according to the embodiment of the present application can improve the production speed of the electrode assembly.
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 제조장치에서 제1 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 저면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 그리퍼 및 스택 테이블을 나타낸 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다.1 is a plan view illustrating an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view showing the concept of an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 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.
Figure 4 is a perspective view showing a press unit in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view exemplarily showing a state in which a press unit presses a laminate in an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing a stack table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a perspective view showing a first electrode seating table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a perspective view showing a second electrode seating table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view showing a first suction head in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a bottom view showing a first suction head in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a plan view showing a gripper and a stack table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 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 implemented in many different forms and is not limited to the configuration 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 part 'includes' a certain component, this means that it does not exclude other components but may further include other components, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 '하프-셀 적층물'은 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀 시트를 제조하는 과정에서 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 상기 제1 분리막 시트 및 상기 제2 분리막 시트가 적층된 적층물을 히팅시키며 가압하기 전의 상태를 의미한다.In this specification, 'half-cell laminate' refers to the electrode sheet for half-cell manufacturing in the process of manufacturing a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of the electrode sheet for half-cell manufacturing. This refers to a state before heating and pressing a laminate in which the first separator sheet and the second separator sheet are laminated on both sides, respectively.
본 명세서에서 '전극 조립체 적층물'은 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태의 전극 조립체를 제조하는 과정에서, 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치된 형태로 적층된 적층물을 히팅시키며 가압하기 전의 상태를 의미한다.In this specification, 'electrode assembly laminate' refers to an electrode assembly in which the first electrode and the second electrode are alternately disposed between the half-cell sheets, in the process of manufacturing the electrode assembly between the half-cell sheets. This refers to a state before heating and pressurizing a laminate in which the first electrode and the second electrode are alternately arranged.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.Also, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
본 발명의 일 실시상태는, 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀(half-cell) 시트를 스택 테이블에 공급하는 단계; 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)되는 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 전극 조립체 적층물을 제조하는 단계; 및 상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법으로서, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극인 것인 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention includes supplying a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of an electrode sheet for half-cell manufacturing to a stack table; supplying a first electrode to a stack table; supplying a second electrode to a stack table; The half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode are arranged alternately between the half-cell sheets that are zig zag stacked. Manufacturing an electrode assembly laminate by stacking it on a stack table; And a method of manufacturing an electrode assembly comprising heating and pressurizing the electrode assembly laminate, wherein when the electrode sheet for half-cell manufacturing is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, If the electrode sheet for half-cell manufacturing is an anode, the first electrode and the second electrode are each a cathode.
본 발명과 같이 하프-셀(half-cell) 시트를 우선 제조한 후, 이를 이용하여 상기 하프-셀(half-cell) 시트 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 위치되는 방식으로 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)을 하는 경우, 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.As in the present invention, a half-cell sheet is first manufactured, and then zigzag stacked using this to place the first electrode and the second electrode between the half-cell sheets. When performing Zig Zag Stacking, problems such as wrinkles in the separator or misalignment of the electrodes can be reduced. Through this, an electrode assembly with uniform performance can be manufactured, energy density can be improved, and electrodes can be prevented from protruding from the electrode assembly and protruding onto the exterior of the battery.
또한, 하프-셀의 제조 없이 분리막 사이 사이에 양극 및 음극이 교대로 배치되는 제조방법보다 단순한 구조로 구현 가능하여 전극 조립체의 생산 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, it can be implemented in a simpler structure than a manufacturing method in which anodes and cathodes are alternately arranged between separators without manufacturing a half-cell, thereby improving the production speed of the electrode assembly.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀 시트를 제조하는 단계를 더 포함하고, 상기 하프-셀 시트를 제조하는 단계는 상기 하프-셀 제조용 전극 시트를 공급하는 단계; 상기 제1 분리막 시트를 공급하는 단계; 상기 제2 분리막 시트를 공급하는 단계; 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트를 적층하여 하프-셀 적층물을 제조하는 단계; 및 상기 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 본 발명은 별도의 하프-셀을 시트(sheet) 형태로 제조하여 공급할 수 있으며, 이를 이용하여 전극 조립체를 제조할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it further includes manufacturing a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of the electrode sheet for half-cell manufacturing, wherein the half-cell sheet The manufacturing step includes supplying the electrode sheet for half-cell manufacturing; Supplying the first separator sheet; Supplying the second separator sheet; Manufacturing a half-cell laminate by laminating a first separator sheet and a second separator sheet on both sides of the half-cell manufacturing electrode sheet, respectively; And it may include the step of heating and pressurizing the half-cell laminate. That is, the present invention can manufacture and supply a separate half-cell in the form of a sheet, and use it to manufacture an electrode assembly.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 히터를 포함하는 한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 하프-셀 적층물 히팅시키면서 면 가압하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the half-cell laminate is performed by moving a pair of pressurizing blocks including a heater in a direction facing each other and pressing the surface while heating the half-cell laminate. It may include steps.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 각각 제1 전극 및 제1 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 the step of supplying the first electrode to the stack table may include heating and supplying the first electrode and the first electrode to the stack table, respectively.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 제1 전극 시트(Sheet)를 공급하는 단계; 상기 제1 전극 시트를 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제1 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제1 전극을 스택 테이블 방향으로 이송하는 단계를 포함하고, 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 제2 전극 시트를 공급하는 단계; 상기 제2 전극 시트를 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제2 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 방향으로 이송하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, supplying the first electrode to the stack table includes supplying a first electrode sheet (Sheet); cutting the first electrode sheet at regular intervals to form a first electrode of a predetermined size; and transferring the first electrode toward the stack table, wherein supplying the second electrode to the stack table includes supplying a second electrode sheet; cutting the second electrode sheet at regular intervals to form a second electrode of a predetermined size; and transferring the second electrode toward the stack table.
즉, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 시트 형태로 공급되는 것이 아니며, 이를 통해서, 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태를 가질 수 있다.That is, the first electrode and the second electrode are not supplied in the form of a sheet, and through this, the first electrode and the second electrode can be alternately arranged between the half-cell sheets. .
또한, 상술한 바와 같이 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극일 수 있다. 즉, 시트 형태로 공급되는 않는 제1 전극 및 제2 전극을 동일한 전극일 수 있다. 기존의 방법과 다르게 동일한 전극을 공급하면서 전체적으로 음극 및 양극이 교차되는 구조를 제조할 수 있으므로, 생산 속도를 향상시킬 수 있다. In addition, as described above, if the electrode sheet for half-cell production is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, and if the electrode sheet for half-cell production is an anode, the first electrode and the second electrode are each anode. Each electrode may be a cathode. That is, the first electrode and the second electrode, which are not supplied in sheet form, may be the same electrode. Unlike existing methods, it is possible to manufacture a structure in which the cathode and anode intersect while supplying the same electrode, thereby improving production speed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하프-셀 시트를 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 각각 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 히팅(Heating)시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, supplying the half-cell sheet to a stack table; supplying the first electrode to a stack table; And the step of supplying the second electrode to the stack table may include heating the half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode, respectively, and supplying them to the stack table.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하프-셀 시트를 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 하프-셀 시트를 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, the step of supplying the half-cell sheet to the stack table may include heating the half-cell sheet and supplying it 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 one embodiment of the present invention, the step of supplying the first electrode to the stack table may include heating the first electrode and supplying it to the stack table.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제2 전극을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of supplying the second electrode to the stack table may include heating the second electrode and supplying it to the stack table.
상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 히팅시키며 공급할 경우, 최종적으로 가열 및 가압하는 과정에서 시간을 절약할 수 있고, 균일한 접착 상태를 유지하기 용이한 장점이 있다.When the half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode are supplied while being heated, time can be saved in the final heating and pressing process, and a uniform adhesive state can be easily maintained.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 상기 스택 테이블 몸체를 가열하여 상기 전극 조립체 적층물을 히팅하는 단계; 한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 전극 조립체 적층물을 면 가압하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the electrode assembly stack includes heating the stack table body to heat the electrode assembly stack; It may include the step of moving a pair of pressure blocks in a direction facing each other and pressing the electrode assembly stack.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 25℃ 이상, 150℃ 이하, 바람직하게는 30℃ 이상, 100℃ 이하, 더욱 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 electrode assembly laminate is performed at a temperature of 25°C or higher and 150°C or lower, preferably 30°C or higher and 100°C or lower, more preferably 35°C or higher and 95°C. It may be carried out under the following temperature conditions, but is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 1Mpa 이상, 8Mpa 이하, 바람직하게는 1Mpa 이상, 5Mpa 이하, 더욱 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 electrode assembly laminate is performed under pressure conditions of 1Mpa or more and 8Mpa or less, preferably 1Mpa or more and 5Mpa or less, more preferably 1.5Mpa or more and 5Mpa or less. It can proceed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 3초 이상, 90초 이하, 바람직하게는 5초 이상, 60초 이하, 더욱 바람직하게는 5초 이상, 30초 이하로 진행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of heating and pressurizing the electrode assembly stack is for 3 seconds or more and 90 seconds or less, preferably 5 seconds or more and 60 seconds or less, more preferably 5 seconds or more and 30 seconds. It can proceed as follows.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 25℃ 이상, 150℃ 이하의 온도 조건 및 1Mpa 이상, 8Mpa 이하의 압력 조건으로 3초 이상, 90초 이하, 바람직하게는 30℃ 이상, 100℃ 이하의 온도 조건 및 1Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 60초, 더욱 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 electrode assembly laminate is preferably performed for 3 seconds or more and 90 seconds or less under temperature conditions of 25°C or more and 150°C or less and pressure conditions of 1Mpa or more and 8Mpa or less. Preferably, 5 to 60 seconds at a temperature of 30°C or higher and 100°C or lower and a pressure of 1Mpa to 5Mpa, more preferably 5 to 60 seconds at a temperature of 35°C or higher and 95°C or lower and a pressure of 1.5Mpa to 5Mpa. The laminate may be heated and pressed for 30 to 30 seconds, but is not limited to this.
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 above temperature, pressure, and time conditions are satisfied, damage to the unit electrodes constituting the electrode assembly can be minimized and an appropriate level of adhesion and air permeability of the electrodes and separators constituting the electrode assembly can be secured at the same time.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하프-셀 시트를 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 하프-셀 시트를 계속적으로 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of supplying the half-cell sheet to the stack table may be continuously supplying the half-cell sheet to the stack table.
보다 구체적으로, 상기 하프-셀 시트를 스택 테이블에 공급하는 단계는 2개의 스퀴즈-롤(squeeze-roll) 사이로 하프-셀 시트가 지나가도록 형성된 통로를 통과하며 계속적으로 스택 테이블에 공급되는 것일 수 있다.More specifically, the step of supplying the half-cell sheet to the stack table may be to continuously supply the half-cell sheet to the stack table while passing through a passage formed to pass between two squeeze-rolls. .
본 발명의 일 실시상태는, 전극 조립체를 제조하는 장치로서, 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀(half-cell) 시트를 스택 테이블에 공급하는 하프-셀 공급부; 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 제1 전극 공급부; 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 제2 전극 공급부; 상기 제1 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제1 전극을 제1 석션 헤드를 이용하여 상기 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부; 상기 제2 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제2 전극을 제2 석션 헤드를 이용하여 상기 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부; 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)되는 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 및 적층된 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 히팅시키면서 가압하여 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이를 접착시키는 전극 조립체 프레스부를 포함하는 전극 조립체 제조장치로서, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극인 것인 전극 조립체 제조장치를 제공한다.One embodiment of the present invention is an apparatus for manufacturing an electrode assembly, wherein a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of an electrode sheet for half-cell production is placed on a stack table. a half-cell supply unit supplying to; a first electrode supply unit supplying a first electrode to the stack table; a second electrode supply unit supplying a second electrode to the stack table; a first electrode stack unit that stacks the first electrode supplied from the first electrode supply unit on the stack table using a first suction head; a second electrode stack unit that stacks the second electrode supplied from the second electrode supply unit on the stack table using a second suction head; The half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode are arranged alternately between the half-cell sheets that are zig zag stacked. Stack table that is stacked; and an electrode assembly press unit that heats and presses the stacked half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode to adhere the half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode. As a manufacturing apparatus, if the electrode sheet for half-cell manufacturing is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, and if the electrode sheet for half-cell manufacturing is an anode, the first electrode and the second electrode are An apparatus for manufacturing electrode assemblies, each of which is a cathode, is provided.
본 발명에 따른 상기 전극 조립체 제조장치를 이용할 경우, 하프-셀(half-cell) 시트를 우선 제조한 후, 이를 이용하여 상기 하프-셀(half-cell) 시트 사이 사이에 제1 전극 및 제2 전극이 위치되는 방식으로 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)이 가능하게 되어 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.When using the electrode assembly manufacturing apparatus according to the present invention, a half-cell sheet is first manufactured, and then, using this, a first electrode and a second electrode are formed between the half-cell sheets. The way the electrodes are positioned enables zig zag stacking, which can reduce problems such as wrinkles in the separator or misalignment of the electrodes. Through this, an electrode assembly with uniform performance can be manufactured, energy density can be improved, and electrodes can be prevented from protruding from the electrode assembly and protruding onto the exterior of the battery.
또한, 하프-셀의 제조 없이 분리막 사이 사이에 양극 및 음극이 교대로 배치되는 제조장치보다 단순한 구조로 구현 가능한 장점이 있다.In addition, there is an advantage that it can be implemented with a simpler structure than a manufacturing device in which anodes and cathodes are alternately arranged between separators without manufacturing a half-cell.
본 발명의 일 실시상태에 따른 전극 조립체 제조장치는, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트를 공급하는 하프-셀 제조용 전극 공급부; 상기 제1 분리막 시트를 공급하는 제1 분리막 공급부; 상기 제2 분리막 시트를 공급하는 제2 분리막 공급부; 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트를 적층하여 하프-셀 적층물을 제조하는 하프-셀 적층부; 및 상기 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압하여 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트 사이를 접착시키는 하프-셀 프레스부를 포함하는 하프-셀 시트 제조부를 더 포함할 수 있다.An electrode assembly manufacturing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode supply unit for half-cell manufacturing that supplies the electrode sheet for half-cell manufacturing; a first separator supply unit supplying the first separator sheet; a second separator supply unit supplying the second separator sheet; A half-cell stacking unit that manufactures a half-cell laminate by laminating a first separator sheet and a second separator sheet on both sides of the half-cell manufacturing electrode sheet, respectively; and a half-cell press unit that heats and presses the half-cell laminate to adhere the first separator sheet and the second separator sheet to both sides of the electrode sheet for half-cell manufacturing, respectively. It can be included.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하프-셀 시트, 제1 전극 및 제2 전극을 히팅시키면서 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the half-cell sheet, first electrode, and second electrode may be supplied to the stack table while being heated.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 하프-셀 시트를 제조하는 하프-셀 시트 제조부와 스택 테이블과, 하프-셀 시트를 히팅시키며 공급하는 하프-셀 공급부와, 제1 전극을 히팅시키며 공급하는 제1 전극 공급부와, 제2 전극을 히팅시키며 공급하는 제2 전극 공급부와, 제1 전극을 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부와, 제2 전극을 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부, 및 상기 하프-셀 시트, 제1 전극 및 제2 전극 사이를 접착시키는 전극 조립체 프레스부를 포함한다. That is, the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a half-cell sheet manufacturing unit and a stack table that manufacture half-cell sheets, a half-cell supply unit that heats and supplies the half-cell sheets, and a first A first electrode supply unit that supplies the electrode while heating it, a second electrode supply unit that supplies the second electrode while heating it, a first electrode stack unit that stacks the first electrode on the stack table, and a second electrode supply unit that stacks the second electrode on the stack table. It includes a second electrode stack portion and an electrode assembly press portion that adheres the half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode.
또한, 본 발명의 일 실시예에 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 포함할 수 있다.Additionally, in one embodiment of the present invention, the first electrode supply unit includes a first electrode seating table on which the first electrode is placed before being stacked on the stack table by the first electrode stack unit, and The two-electrode supply unit may include a second electrode seating table on which the second electrode is placed before being stacked on the stack table by the second electrode stack unit.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다. 이를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는 하프-셀 시트가 지그 재그 형태로 스택킹되고, 상기 하프-셀 시트 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 교대로 배치되는 형태일 수 있다. Figure 2 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. Referring to this, the electrode assembly according to an embodiment of the present invention has half-cell sheets stacked in a zigzag shape, and first electrodes and second electrodes are alternately disposed between the half-cell sheets. You can.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극 공급부는 상기 제1 전극이 시트 형태로 권취되는 제1 전극 롤; 상기 제1 전극 롤에 권취된 시트 형태의 상기 제1 전극이 풀어지며 공급될 때 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제1 전극을 형성시키는 제1 커터; 및 상기 제1 커터에 의해 절단된 상기 제1 전극을 스택 테이블 방향으로 이송시키는 제1 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first electrode supply unit includes a first electrode roll in which the first electrode is wound in a sheet form; a first cutter that cuts the first electrode in the form of a sheet wound on the first electrode roll at regular intervals when it is unwound and supplied to form a first electrode of a predetermined size; And it may include a first conveyor belt that transports the first electrode cut by the first cutter toward the stack table.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전극 공급부는 상기 제2 전극이 시트 형태로 권취되는 제2 전극 롤; 상기 제2 전극 롤에 권취된 시트 형태의 상기 제2 전극이 풀어지며 공급될 때 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제2 전극을 형성시키는 제2 커터; 및 상기 제2 커터에 의해 절단된 상기 제2 전극을 스택 테이블 방향으로 이송시키는 제2 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the second electrode supply unit includes a second electrode roll in which the second electrode is wound in a sheet form; a second cutter that cuts the second electrode in the form of a sheet wound on the second electrode roll at regular intervals when it is unwound and supplied to form a second electrode of a predetermined size; And it may include a second conveyor belt that transports the second electrode cut by the second cutter toward the stack table.
즉, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극 공급부는 상기 제1 전극이 시트 형태로 권취되는 제1 전극 롤; 상기 제1 전극 롤에 권취된 시트 형태의 상기 제1 전극이 풀어지며 공급될 때 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제1 전극을 형성시키는 제1 커터; 및 상기 제1 커터에 의해 절단된 상기 제1 전극을 스택 테이블 방향으로 이송시키는 제1 컨베이어 벨트를 포함하고, 상기 제2 전극 공급부는 상기 제2 전극이 시트 형태로 권취되는 제2 전극 롤; 상기 제2 전극 롤에 권취된 시트 형태의 상기 제2 전극이 풀어지며 공급될 때 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제2 전극을 형성시키는 제2 커터; 및 상기 제2 커터에 의해 절단된 상기 제2 전극을 스택 테이블 방향으로 이송시키는 제2 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, the first electrode supply unit includes a first electrode roll in which the first electrode is wound in a sheet form; a first cutter that cuts the first electrode in the form of a sheet wound on the first electrode roll at regular intervals when it is unwound and supplied to form a first electrode of a predetermined size; and a first conveyor belt that transports the first electrode cut by the first cutter toward the stack table, wherein the second electrode supply unit includes a second electrode roll on which the second electrode is wound in a sheet form. a second cutter that cuts the second electrode in the form of a sheet wound on the second electrode roll at regular intervals when it is unwound and supplied to form a second electrode of a predetermined size; And it may include a second conveyor belt that transports the second electrode cut by the second cutter toward the stack table.
이 때, 상기 제1 커터 및 상기 제2 커터는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대응시키고자 표현한 것으로 그 순서를 제한하는 것은 아니다. At this time, the first cutter and the second cutter are expressed to correspond to the first electrode and the second electrode, and their order is not limited.
여기서, 상기 제1 커터는 시트 형태의 제1 전극을 절단 시 단부에 제1 전극 탭이 돌출형성되도록 커팅 할 수 있고, 상기 제2 커터는 시트 형태의 제2 전극을 절단 시 단부에 제2 전극 탭이 돌출형성되도록 커팅 할 수 있다.Here, when cutting the first electrode in the form of a sheet, the first cutter can cut the first electrode tab so that the first electrode tab protrudes at the end, and when cutting the second electrode in the form of a sheet, the second cutter can cut the second electrode at the end. It can be cut so that the tab protrudes.
구체적으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조 장치의 제1 전극 스택부는 제1 전극을 스택 테이블에 적층시킬 수 있다. 또한, 제1 전극 스택부는 제1 석션 헤드와, 제1 헤드 히터 및 제1 이동부를 포함할 수 있다.Specifically, the first electrode stack unit of the electrode assembly manufacturing apparatus according to the present invention can stack the first electrode on the stack table. Additionally, the first electrode stack unit may include a first suction head, a first head heater, and a first moving unit.
제1 석션 헤드는 제1 전극 안착 테이블에 안착된 제1 전극을 진공 흡입할 수 있다. 이때, 제1 석션 헤드는 바닥면에 진공 흡입구가 형성되어 진공 흡입구를 통해 제1 전극을 흡입하여 제1 전극을 제1 석션 헤드의 바닥면에 고정시킬 수 있다. 여기서, 제1 석션 헤드는 진공 흡입구와 진공 흡입 장치를 연결하는 통로가 내부에 형성될 수 있다.The first suction head may vacuum suction the first electrode mounted on the first electrode mounting table. At this time, the first suction head has a vacuum suction port formed on the bottom surface, so that the first electrode can be sucked in through the vacuum suction port and the first electrode can be fixed to the bottom surface of the first suction head. Here, the first suction head may have a passage connecting the vacuum suction port and the vacuum suction device formed therein.
제1 헤드 히터는 제1 석션 헤드 및 제1 석션 헤드를 가열하여 제1 석션 헤드에 흡입되는 제1 전극을 히팅할 수 있다.The first head heater may heat the first suction head and the first electrode sucked into the first suction head.
제1 이동부는 제1 석션 헤드가 제1 전극 안착 테이블에 안착된 제1 전극을 스택 테이블에 적층시킬 수 있도록 제1 석션 헤드를 스택 테이블로 이동시킬 수 있다.The first moving unit may move the first suction head to the stack table so that the first suction head can stack the first electrode seated on the first electrode seating table on the stack table.
구체적으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조 장치의 제2 전극 스택부는 제2 전극을 스택 테이블에 적층시킬 수 있다. 또한, 제2 전극 스택부는 제2 석션 헤드와, 제2 헤드 히터 및 제2 이동부를 포함할 수 있다.Specifically, the second electrode stack unit of the electrode assembly manufacturing apparatus according to the present invention can stack the second electrode on the stack table. Additionally, the second electrode stack unit may include a second suction head, a second head heater, and a second moving unit.
제2 석션 헤드는 제2 전극 안착 테이블에 안착된 제2 전극을 진공 흡입할 수 있다. 이때, 제2 석션 헤드는 바닥면에 진공 흡입구가 형성되어 진공 흡입구를 통해 제2 전극을 흡입하여 제2 전극을 제2 석션 헤드의 바닥면에 고정시킬 수 있다. 여기서, 제2 석션 헤드는 진공 흡입구와 진공 흡입 장치(미도시)를 연결하는 통로가 내부에 형성될 수 있다.The second suction head may vacuum suction the second electrode mounted on the second electrode mounting table. At this time, the second suction head has a vacuum suction port formed on the bottom surface, so that the second electrode can be sucked in through the vacuum suction port and the second electrode can be fixed to the bottom surface of the second suction head. Here, the second suction head may have a passage connecting the vacuum suction port and the vacuum suction device (not shown) formed therein.
제2 헤드 히터는 제2 석션 헤드 및 제2 석션 헤드를 가열하여 제2 석션 헤드에 흡입되는 제2 전극을 히팅할 수 있다.The second head heater may heat the second suction head and the second electrode sucked into the second suction head.
제2 이동부는 제2 석션 헤드가 제2 전극 안착 테이블에 안착된 제2 전극을 스택 테이블에 적층시킬 수 있도록 제2 석션 헤드를 스택 테이블로 이동시킬 수 있다.The second moving unit may move the second suction head to the stack table so that the second suction head can stack the second electrode seated on the second electrode seating table on the stack table.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 제조장치는 상기 스택 테이블을 회전시키는 회전부를 더 포함하고, 상기 하프-셀 시트가 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그재그 스택킹이 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 one embodiment of the present invention, the electrode assembly manufacturing apparatus further includes a rotating part that rotates the stack table, and the half-cell sheet is zigzag stacked in such a way that it is positioned between the first electrode and the second electrode. To enable kingping, a first electrode stack part is provided on one side of the rotating part, and a second electrode stack part is provided on the other side of the rotating part, and the rotating part moves the stack table to the first electrode stack when stacking the first electrode. Alternately rotating the stack table to one side to face the first suction head of the second electrode stack and rotating the stack table to the other side to face the second suction head of the second electrode stack when stacking the second electrode. You can.
이를 통해서, 하프-셀 시트가 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)이 가능할 수 있다.Through this, zig zag stacking may be possible in such a way that the half-cell sheet is positioned between the first electrode and the second electrode.
또한, 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 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the electrode assembly manufacturing apparatus holds the first electrode or the second electrode when the first electrode or the second electrode is stacked on the stack table and holds the first electrode or the second electrode on the stack table. It may include a gripper for fixing it.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 그리퍼는 상기 스택 테이블에 상기 제1 전극을 적층 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제1 전극의 상면을 가압하여 고정하고, 상기 스택 테이블에 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제2 전극의 상면을 가압하여 고정하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when stacking the first electrode 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 holds the first electrode on the stack table. When stacking two electrodes, the upper surface of the second electrode stacked on the uppermost side of the stack table may be pressed and fixed.
즉, 상기 그리퍼는 스택 테이블에 제1 전극 또는 제2 전극이 적층될 때, 제1 전극 또는 제2 전극을 파지하며 스택 테이블에 고정할 수 있다. 이를 통해서 적층물이 스택 테이블에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 그리퍼는 예를 들어 제1 그리퍼 및 제2 그리퍼를 포함하여, 제1 전극 또는 제2 전극의 양측을 고정할 수 있다.That is, when the first electrode or the second electrode is stacked on the stack table, the gripper can grip the first electrode or the second electrode and fix it to the stack table. Through this, the stacked product can be prevented from leaving the stack table. Additionally, the gripper may include, for example, a first gripper and a second gripper, and may secure both sides of the first electrode or the second electrode.
한편, 예를 들어 그리퍼 및 스택 테이블은 회전부와 연결 또는 결합될 수 있다. 이때, 상기 회전부는 예를 들어 맨드릴(mandrel)로 구성될 수 있다. 여기서, 그리퍼가 제1 전극 또는 제2 전극을 파지하면 회전부가 그리퍼와 스택 테이블을 회전시킬 수 있다.Meanwhile, for example, the gripper and the stack table may be connected or combined with the rotating part. At this time, the rotating part may be composed of, for example, a mandrel. Here, when the gripper grips the first electrode or the second electrode, the rotating unit can rotate the gripper and the stack table.
그리고, 예를 들어 그리퍼가 제1 전극 또는 제2 전극을 파지한 후 스택 테이블이 회전되면, 하프-셀 시트가 스택 테이블의 회전량에 비례하여 스택 테이블 측으로 공급될 수 있다.And, for example, when the stack table is rotated after the gripper grips the first electrode or the second electrode, the half-cell sheet may be supplied to the stack table in proportion to the amount of rotation of the stack table.
이후, 제1 전극 및 제2 전극을 적층하는 과정을 반복하며 하프-셀 시트가 지그 재그(Zig Zag) 스택킹되며 제1 전극 및 제2 전극 사이에 하프-셀 시트가 위치되는 적층물을 형성시킬 수 있다. Thereafter, the process of stacking the first electrode and the second electrode is repeated, and the half-cell sheets are stacked in a zig zag manner to form a laminate in which the half-cell sheet is positioned between the first electrode and the second electrode. You can do it.
그리고, 적층물을 전극 조립체 프레스부를 이용하여 열을 가하며 가압하여 가열된 하프-셀 시트, 제1 전극 및 제2 전극 사이를 접착시켜 전극 조립체를 제조할 수 있다. 이를 통해, 전극 조립체의 풀어짐을 방지하고, 전극 조립체에서 전극 적층 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다. Then, the electrode assembly can be manufactured by applying heat and pressing the laminate using an electrode assembly press unit to bond the heated half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode. Through this, it is possible to prevent the electrode assembly from loosening and the electrode stacking position in the electrode assembly to be prevented from being distorted.
이하에서, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 조립체 제조장치 및 전극 조립체 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 12, an electrode assembly manufacturing apparatus and an electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
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 그리퍼(170)를 생략하여 도시하였고, 평면도 상으로 후방측에 위치된 전극 조립체 프레스부(180)를 점선으로 도시하였으며, 도 2에서는 도 1에 도시된 하프-셀 공급부(120)를 생략하여 도시하였다.Figure 1 is a plan view illustrating an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a front view showing the concept of an electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, for convenience, the gripper 170 shown in FIG. 2 is omitted in FIG. 1, and the electrode assembly press unit 180 located on the rear side is shown as a dotted line in the plan view, and in FIG. 2, the gripper 170 shown in FIG. 2 is omitted. The half-cell supply unit 120 is shown omitted.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 스택 테이블(110)과, 하프-셀 시트(14)를 히팅시키며 공급하는 하프-셀 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), 하프-셀 시트(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시키는 전극 조립체 프레스부(180)를 포함한다. Referring to Figures 1 and 2, the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a stack table 110 and a half-cell supply unit 120 that heats and supplies the half-cell sheet 14. ) and a first electrode supply unit 130 that heats and supplies the first electrode 11, a second electrode supply unit 140 that heats and supplies the second electrode 12, and a stack of the first electrode 11. A first electrode stack 150 to be stacked on the table 110, a second electrode stack 160 to be stacked on the second electrode 12 to the stack table 110, and a first electrode 11, half- It includes an electrode assembly press unit 180 that bonds the cell sheet 14 and the second electrode 12.
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.In addition, the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention further includes a gripper 170 that secures the first electrode 11 and the second electrode 12 when they are stacked on the stack table 110. can do.
이 때, 하프-셀 공급부(120)는 하프-셀 제조용 전극 시트(14-1)를 공급하는 하프-셀 제조용 전극 시트 공급부(121); 제1 분리막 시트(14-2)를 공급하는 제1 분리막 시트 공급부(122), 제2 분리막 시트(14-3)를 공급하는 제2 분리막 시트 공급부(123) 및 상기 하프-셀 제조용 전극 시트(14-1)의 양면에 각각 제1 분리막 시트(14-2) 및 제2 분리막 시트(14-3)가 적층된 적층물 히팅시키며 가압하는 하프-셀 프레스부(190)를 포함한다. At this time, the half-cell supply unit 120 includes an electrode sheet supply unit 121 for half-cell manufacturing that supplies an electrode sheet 14-1 for half-cell manufacturing; A first separator sheet supply unit 122 for supplying the first separator sheet 14-2, a second separator sheet supply unit 123 for supplying the second separator sheet 14-3, and an electrode sheet for manufacturing the half-cell ( It includes a half-cell press unit 190 that heats and presses the laminate in which the first separator sheet 14-2 and the second separator sheet 14-3 are laminated on both sides of 14-1).
상기 하프-셀 제조용 전극 시트 공급부(121)는 하프-셀 제조용 전극(14-1)이 시트(Sheet) 형태로 권취되는 하프-셀 제조용 전극 롤에서 하프-셀 제조용 전극 시트(14-1)가 풀어지며 하프-셀 제조용 전극을 시트 형태로 공급을 하고, 제1 분리막 시트 공급부(122)는 제1 분리막이 시트 형태로 권취된 제1 분리막 롤에서 제1 분리막 시트(14-2)가 풀어지며 제1 분리막을 시트 형태로 공급을 한다. 제2 분리막 시트 공급부(123)도 제2 분리막이 시트 형태로 권취된 제2 분리막 롤에서 제2 분리막 시트(14-3)가 풀어지며 제2 분리막을 시트 형태로 공급을 한다.The electrode sheet supply unit 121 for half-cell manufacturing is an electrode sheet 14-1 for half-cell manufacturing in an electrode roll for half-cell manufacturing in which the electrode 14-1 for half-cell manufacturing is wound in the form of a sheet. The electrode for half-cell manufacturing is supplied in the form of a sheet, and the first separator sheet supply unit 122 unwinds the first separator sheet 14-2 from the first separator roll in which the first separator is wound in the form of a sheet. The first separator is supplied in sheet form. The second separator sheet supply unit 123 also supplies the second separator sheet 14-3 in the form of a sheet by unwinding the second separator sheet 14-3 from the second separator roll wound in the form of a sheet.
이 때, 하프-셀 제조용 전극 시트, 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트를 각각 가열하는 히팅부를 포함(미도시)할 수 있다.At this time, a heating unit (not shown) may be included to heat the electrode sheet for half-cell manufacturing, the first separator sheet, and the second separator sheet, respectively.
상기와 같이 공급되는 하프-셀 제조용 전극 시트, 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트는 한 쌍의 제1 스퀴즈롤(15-1, 15-2)을 통과하면서 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트는 적층된 형태로 하프-셀 프레스부(190)로 공급된다. 본 명세서에서는 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트는 적층된 형태를 하프-셀 적층물이라고 한다.The electrode sheet for half-cell manufacturing, the first separator sheet, and the second separator sheet supplied as described above pass through a pair of first squeeze rolls (15-1, 15-2) on both sides of the electrode sheet for half-cell manufacturing. The first separator sheet and the second separator sheet are supplied to the half-cell press unit 190 in a stacked form. In this specification, the first separator sheet and the second separator sheet are laminated on both sides of the electrode sheet for half-cell production, respectively, and are referred to as a half-cell laminate.
상기 하프-셀 프레스부(190)에서 상기 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압하여 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트 사이를 접착시켜줌으로써, 하프-셀 시트(14)를 제조한다. 상기 하프-셀은 시트 형태이다.The half-cell press unit 190 heats and presses the half-cell laminate to adhere the first separator sheet and the second separator sheet to both sides of the half-cell manufacturing electrode sheet, respectively, thereby forming a half-cell. Sheet 14 is manufactured. The half-cell is in the form of a sheet.
상기 하프-셀 프레스부(190)는 한 쌍의 가압블럭(191, 192)을 가열하는 프레스 히터(미도시)를 더 포함하여, 한 쌍의 가압블럭(191, 192)이 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압 수 있다. 본 명세서에서는 후술하는 전극 조립체 프레스부의 가압블럭과 구분하기 위해서 하프-셀 프레스부(190)는 한 쌍의 가압블럭(191, 192)을 각각 하프-셀 프레스부 제1 가압블럭(191) 및 하프-셀 프레스부 제2 가압블럭(192)라고 정의한다.The half-cell press unit 190 further includes a press heater (not shown) that heats the pair of pressurizing blocks 191 and 192, so that the pair of pressurizing blocks 191 and 192 form a half-cell laminate. It can be heated and pressurized. In this specification, in order to distinguish it from the pressurizing block of the electrode assembly press unit described later, the half-cell press unit 190 includes a pair of pressurizing blocks 191 and 192, respectively, as the first pressing block 191 and the half-cell press unit. -Defined as the second pressurizing block 192 of the cell press unit.
이 후, 한 쌍의 제2 스퀴즈롤(16-1, 16-2) 및 한 쌍의 제3 스퀴즈롤(17-1, 17-2)에 의해서 하프-셀 시트(14)에 가압을 추가적으로 진행하면서 스택 테이블(110)에 하프-셀 시트(14)를 공급하게 된다. 즉, 제1 스퀴즈롤 내지 제3 스퀴즈롤은 이송하는 기능도 할 수 있다. Afterwards, additional pressure is applied to the half-shell sheet 14 by a pair of second squeeze rolls (16-1, 16-2) and a pair of third squeeze rolls (17-1, 17-2). While doing so, the half-cell sheet 14 is supplied to the stack table 110. That is, the first to third squeeze rolls can also serve a transport function.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치 또는 전극 조립체 제조방법을 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly manufactured through an electrode assembly manufacturing apparatus or an electrode assembly manufacturing method 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), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12)을 적층시켜 전극 조립체(10) 를 제조하는 장치이다.1 to 3, the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention stacks the first electrode 11, the half-cell sheet 14, and the second electrode 12 to form an electrode. This is a device for manufacturing the assembly (10).
전극 조립체(10) 는 충방전이 가능한 발전소자로서, 예를 들어 하프-셀 시트(14)가 지그 재그 형태로 스택킹되고, 상기 하프-셀 시트(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 교대로 배치되는 형태일 수 있다.The electrode assembly 10 is a power generating element capable of charging and discharging. For example, half-cell sheets 14 are stacked in a zigzag shape, and a first electrode 11 is provided between the half-cell sheets 14. and the second electrodes 12 may be arranged alternately.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 조립체 프레스부(180)를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 조립체 프레스부(180)가 적층물을 가압하는 상태를 예시적으로 나타낸 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the electrode assembly press unit 180 in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a perspective view showing the electrode assembly press unit 180 in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. ) is a perspective view illustrating the state of pressurizing the laminate.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 전극 조립체 프레스부(180)는 가열되며 적층된 제1 전극(11), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12)을 가압하여 제1 전극(11), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12) 사이를 접착시킬 수 있다.Referring to FIGS. 3 to 5, the electrode assembly press unit 180 is heated and pressurizes the stacked first electrode 11, half-cell sheet 14, and second electrode 12 to form the first electrode 11. ), the half-cell sheet 14 and the second electrode 12 can be bonded.
또한, 전극 조립체 프레스부(180)는 한 쌍의 가압블럭(181,182)을 포함하여, 한 쌍의 가압블럭(181,182)이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 적층된 제1 전극(11), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12)의 적층물(S)을 면 가압할 수 있다.In addition, the electrode assembly press unit 180 includes a pair of pressure blocks 181 and 182, and the pair of pressure blocks 181 and 182 are moved in directions facing each other, and the stacked first electrode 11 and the half-cell The laminate S of the sheet 14 and the second electrode 12 can be surface-pressed.
아울러, 전극 조립체 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), 하프-셀 시트(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), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12) 사이의 열융착이 보다 잘 이루어져 보다 견고한 접착이 가능할 수 있다.In addition, the electrode assembly press unit 180 further includes press heaters 183 and 184 that heat a pair of pressing blocks 181 and 182, so that the pair of pressing blocks 181 and 182 are connected to the first electrode 11 and the half-cell. The laminate S of the sheet 14 and the second electrode 12 may be heated and pressed. Accordingly, when the laminate S is pressed by the press unit 180, heat fusion between the first electrode 11, the half-cell sheet 14, and the second electrode 12 is better achieved, resulting in more robust adhesion. It may be possible.
본 명세서에서는 전술하는 하프-셀 프레스부(190)의 가압블럭과 구분하기 위해서 전극 조립체 프레스부의 한 쌍의 가압블럭(181, 182)을 각각 전극 조립체 프레스부 제1 가압블럭(181) 및 전극 조립체 프레스부 제2 가압블럭(182)라고 정의할 수 있다. 특별한 언급이 없는 경우, 가압블럭은 전극 조립체 프레스부의 가압 블록을 의미한다.In this specification, in order to distinguish it from the pressing block of the half-cell press unit 190 described above, the pair of pressing blocks 181 and 182 of the electrode assembly press unit are respectively referred to as the first pressing block 181 of the electrode assembly press unit and the electrode assembly. It can be defined as the press unit's second pressurizing block 182. Unless otherwise specified, the pressurizing block refers to the pressurizing block of the electrode assembly press section.
한 쌍의 가압블럭(181,182)은 가압면이 평면으로 형성되고, 가압면의 가로 및 세로 길이는 제1 전극(11), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12)의 적층물(S)의 가로 및 세로 길이보다 더 길게 형성될 수 있다.A pair of pressing blocks 181 and 182 has a flat pressing surface, and the horizontal and vertical lengths of the pressing surface are a stack of the first electrode 11, the half-cell sheet 14, and the second electrode 12 ( S) can be formed to be longer than the horizontal and vertical lengths.
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.In addition, the pair of pressure blocks 181 and 182 includes a first pressure block 181 and a second pressure block 182, and the first pressure block 181 and the second pressure block 182 are rectangular in the shape of a rectangular parallelepiped. It can be provided as a block.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 스택 테이블을 나타낸 사시도이다.Figure 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 지그 재그 스택킹되는 하프-셀 시트(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 교대로 배치되는 형태로 제1 전극(11), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12)이 적층될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 6, the stack table 110 has first electrodes 11 and second electrodes 12 alternately positioned between half-cell sheets 14 that are zigzag stacked. The first electrode 11, the half-cell sheet 14, and the second electrode 12 may be stacked in an arranged form.
또한, 스택 테이블(110)은 제1 전극(11), 하프-셀 시트(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 table body 111 on which the first electrode 11, the half-cell sheet 14, and the second electrode 12 are stacked, and the table body 111 is stacked. It may include a stack table heater 112 that heats water (S).
또한, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극이다.In addition, if the electrode sheet for half-cell manufacturing is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, and if the electrode sheet for half-cell manufacturing is an anode, the first electrode and the second electrode are each a cathode. am.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.Figure 7 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 7을 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 7 , the first electrode supply unit 130 may heat the first electrode 11 and supply it to the first electrode stack unit 150 .
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 electrode supply unit 130 includes a first electrode seating table 131 and a first electrode on which the first electrode 11 is placed before being stacked on the stack table 110 by the first electrode stack unit 150. It may include a first electrode heater 132 that heats the first electrode 11 by heating the seating table 131.
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 일정 간격으로 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 돌출 형성되도록 커팅 할 수 있다.Meanwhile, the first electrode supply unit 130 includes a first electrode roll 133 in which the first electrode 11 is wound in the form of a sheet, and a first electrode in the form of a sheet wound on the first electrode roll 133. A first cutter 134 that cuts at regular intervals when the (11) is released and supplied to form a first electrode 11 of a predetermined size, and a first electrode cut by the first cutter 134 ( 11), which moves the first conveyor belt 135 and the first electrode 11 transported by the first conveyor belt 135 by vacuum suction and seating it on the first electrode seating table 131. It may further include a first electrode supply head 136. Here, the first cutter 134 can cut the sheet-shaped first electrode 11 so that the first electrode tab 11a protrudes at the end.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 전극 안착 테이블을 나타낸 사시도이다.Figure 8 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 8을 참고하면, 제2 전극 공급부(140)는 제2 전극(12)을 히팅시키며 제2 전극 스택부(160)로 공급할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 8 , the second electrode supply unit 140 may heat the second electrode 12 and supply it to the second electrode stack unit 160 .
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 electrode supply unit 140 includes a second electrode seating table 141 and a second electrode on which the second electrode 12 is placed before being stacked on the stack table 110 by the second electrode stack unit 160. It may include a second electrode heater 142 that heats the second electrode 12 by heating the seating table 141.
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 일정 간격으로 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 돌출 형성되도록 커팅 할 수 있다.Meanwhile, the second electrode supply unit 140 includes a second electrode roll 143 on which the second electrode 12 is wound in the form of a sheet, and a second electrode in the form of a sheet wound on the second electrode roll 143. When the (12) is released and supplied, the second cutter 144 is cut at regular intervals to form the second electrode 12 of a predetermined size, and the second electrode 12 cut by the second cutter 144 is cut at regular intervals. A second conveyor belt 145 that moves, and a second electrode supply head 146 that vacuum-adsorbs the second electrode 12 transported by the second conveyor belt 145 and places it on the second electrode seating table 141. ) may further be included. Here, the second cutter 144 can cut the sheet-shaped second electrode 12 so that the second electrode tab 12a protrudes at the end.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 석션 헤드를 나타낸 저면도이다.Figure 9 is a perspective view showing a first suction head in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and Figure 10 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 9 및 도 10을 참고하면, 제1 전극 스택부(150)는 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있다.Referring to FIGS. 2, 9, and 10, the first electrode stack unit 150 may stack the first electrode 11 on the stack table 110.
또한, 제1 전극 스택부(150)는 제1 석션 헤드(151) 및 제1 이동부(153)를 포함할 수 있다.Additionally, the first electrode stack unit 150 may include a first suction head 151 and a first moving unit 153.
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 진공 흡입 장치(미도시)를 연결하는 통로가 내부에 형성될 수 있다.The first suction head 151 can vacuum suction the first electrode 11 mounted on the first electrode seating table 131. At this time, the first suction head 151 has a vacuum suction port 151a formed on the bottom surface 151b, and suctions the first electrode 11 through the vacuum suction port 151a. It can be fixed to the bottom surface (151b) of the head 151. Here, the first suction head 151 may have a passage connecting the vacuum suction port 151a and the vacuum suction device (not shown) formed therein.
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 part 153 is a first suction head 151 so that the first suction head 151 can stack the first electrode 11 seated on the first electrode seating table 131 on the stack table 110. ) can be moved to the stack table 110.
한편, 도 2를 참고하면, 제2 전극 스택부(160)는 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 2 , the second electrode stack unit 160 may stack the second electrode 12 on the stack table 110 .
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) 및 제2 이동부(163)를 포함할 수 있다. Here, the second electrode stack unit 160 may have the same structure as the above-described first electrode stack unit 150. At this time, the second electrode stack unit 160 may include a second suction head 161 and a second moving unit 163.
제2 석션 헤드(161)는 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착된 제2 전극(12)을 진공 흡입할 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.The second suction head 161 may vacuum suction the second electrode 12 mounted on the second electrode seating table 141. The second moving unit 163 is a second suction head 161 so that the second suction head 161 can stack the second electrode 12 mounted on the first electrode seating table 141 on the stack table 110. ) can be moved to the stack table 110.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 그리퍼 및 스택 테이블을 나타낸 평면도이다.Figure 11 is a plan view showing a gripper and a stack table in the electrode assembly manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 11을 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 11 , when the first electrode 11 or the second electrode 12 is stacked on the stack table 110, the gripper 170 holds the first electrode 11 or the second electrode 12. ) can be held and fixed to the stack table 110.
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 gripper 170 presses and fixes the upper surface of the first electrode 11 stacked on the uppermost side of the stack table 110 when stacking the first electrode 11 on the stack table 110, When stacking the second electrode 12 on the stack table 110, the upper surface of the second electrode 12 stacked on the uppermost side of the stack table 110 can be pressed and fixed.
즉, 하프-셀 시트(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 first electrode 11 and the second electrode 12 are positioned and stacked between the half-cell sheets 14 and form a stack, the gripper 170 is positioned on the uppermost surface of the stack. The stacked product can be prevented from being separated from the stack table 110 by gripping it by applying pressure in the direction of the stack table 110 .
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 gripper 170 may include, for example, a first gripper 171 and a second gripper 172, and may secure both sides of the first electrode 11 or the second electrode 12.
그리고, 예를 들어 그리퍼(170)가 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 파지한 후 스택 테이블(110)이 회전되면, 하프-셀 시트(14)가 스택 테이블(110)의 회전량에 비례하여 스택 테이블(110) 측으로 공급될 수 있다.And, for example, when the stack table 110 is rotated after the gripper 170 grips the first electrode 11 or the second electrode 12, the half-cell sheet 14 is attached to the stack table 110. It may be supplied to the stack table 110 in proportion to the rotation amount.
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 gripper 170 and the stack table 110 may be connected or combined with a rotating device (not shown). At this time, the rotating device may be composed of, for example, a mandrel. Here, when the gripper 170 grips the first electrode 11 or the second electrode 12, the rotating device can rotate the gripper 170 and the stack table 110.
이후, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 적층하는 과정을 반복하며 하프-셀 시트(14)가 지그 재그(Zig Zag) 스택킹되며 하프-셀 시트(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 위치되는 하프-셀 적층물을 형성시킬 수 있다. Thereafter, the process of stacking the first electrode 11 and the second electrode 12 is repeated, and the half-cell sheets 14 are stacked in a zig zag manner, and the half-cell sheets 14 are stacked in a zigzag manner. A half-cell stack in which the first electrode 11 and the second electrode 12 are located can be formed.
그리고, 하프-셀 적층물을 전극 조립체 프레스부(180)로 이동시키고, 전극 조립체 프레스부(180)에서 상기 하프-셀 적층물에 열을 가하며 가압하여 가열된 제1 전극(11), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12) 사이를 접착시켜 전극 조립체(10) 를 제조할 수 있다. 이때, 가열된 제1 전극(11), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12) 사이가 전극 조립체 프레스부(180)를 통해 열이 가해지며 가압되어 열융착될 수 있다.Then, the half-cell stack is moved to the electrode assembly press unit 180, and the electrode assembly press unit 180 applies heat and pressure to the half-cell stack to form the heated first electrode 11, the half-cell stack. The electrode assembly 10 can be manufactured by adhering the cell sheet 14 and the second electrode 12. At this time, heat is applied and pressed between the heated first electrode 11, the half-cell sheet 14, and the second electrode 12 through the electrode assembly press unit 180, so that they can be heat-sealed.
또 하나의 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제1 전극 또는 제2 전극을 검사하는 비젼장치를 더 포함할 수 있다. 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.
보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 비젼장치는 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함할 수 있다.More specifically, in the electrode assembly manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, the vision device may include a first camera and a second camera.
제1 카메라는 제1 전극 공급부에서 제1 전극 안착 테이블에 안착된 제1 전극을 촬영할 수 있고, 제2 카메라는 제2 전극 공급부에서 제2 전극 안착 테이블에 안착된 제2 전극을 촬영할 수 있다.The first camera may photograph the first electrode placed on the first electrode mounting table from the first electrode supply unit, and the second camera may photograph the second electrode placed on the second electrode mounting table from the second electrode supply unit.
제1 카메라 및 제2 카메라의 촬영을 통해 획득된 영상 정보를 통해 제2 전극 및 제2 전극의 안착 위치와, 크기, 적층상태 등 적층품질을 검사할 수 있다.The second electrode and the stacking quality, such as the seating position, size, and stacking state of the second electrode, can be inspected through image information acquired through shooting by the first camera and the second camera.
도 12는 상기 비젼장치를 더 포함하는 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다. 도 12에서 그리퍼를 편의상 생략하였으며, 평면도 상으로 후방측에 위치된 전극 조립체 프레스부(180)를 점선으로 도시하였다. Figure 12 is a front view showing the concept of the electrode assembly manufacturing apparatus further including the vision device. In FIG. 12 , the gripper is omitted for convenience, and the electrode assembly press unit 180 located at the rear side is shown as a dotted line in the plan view.
도 12를 참고하면, 전극 조립체 제조장치(200)는 스택 테이블(110)과, 하프-셀 시트(14)를 공급하는 하프-셀 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), 하프-셀 시트(14) 및 제2 전극(12) 사이를 접착시키는 전극 조립체 프레스부(180), 및 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 스택 테이블(110)에 적층될 때 고정하는 그리퍼(170)를 포함하고, 스택 테이블(110)을 회전시키는 회전부(R) 및 제1, 제2 전극(11,12)을 비젼(Vision) 검사하는 비젼장치(290)를 더 포함할 수 있다. 일부 구성은 더욱 간략하게 표시하거나 미도시하였고, 도 12의 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. Referring to FIG. 12, the electrode assembly manufacturing apparatus 200 includes a stack table 110, a half-cell supply unit 120 for supplying the half-cell sheet 14, and a first electrode 11 for supplying the first electrode 11. A first electrode supply unit 130, a second electrode supply unit 140 for supplying the second electrode 12, a first electrode stack unit 150 for stacking the first electrode 11 on the stack table 110, and , the second electrode stack portion 160 for stacking the second electrode 12 on the stack table 110, for bonding between the first electrode 11, the half-cell sheet 14, and the second electrode 12. It includes an electrode assembly press unit 180 and a gripper 170 that fixes the first electrode 11 and the second electrode 12 when they are stacked on the stack table 110, and rotates the stack table 110. It may further include a vision device 290 that performs a vision inspection of the rotating unit (R) and the first and second electrodes 11 and 12. Some configurations are shown more simply or not shown, and compared to the electrode assembly manufacturing apparatus 100 according to the above-described embodiment, the electrode assembly manufacturing apparatus 200 of FIG. 12 has a rotating part R and a vision device 290. ), there is a difference that includes more.
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.More specifically, in the electrode assembly manufacturing apparatus 200 according to another embodiment of the present invention, the vision device 290 may include a first camera 291 and a second camera 292.
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 first camera 291 can photograph the first electrode 11 seated on the first electrode mounting table 131 from the first electrode supply unit 130, and the second camera 292 can photograph the second electrode supply unit 140. ), the second electrode 12 mounted on the second electrode mounting table 141 can be photographed.
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 stacking quality of the first electrode 11 and the second electrode 12 can be inspected through image information obtained through shooting by the first camera 291 and the second camera 292. At this time, the seating position, size, stacking state, etc. of the first electrode 11 and the second electrode 12 can be inspected.
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 rotation unit (R) can rotate the stack table 110 in one direction (r1) and the other direction (r2). Here, the first electrode stack unit 150 may be provided on one side of the rotating unit (R), and the first electrode stack unit 150 may be provided on the other side of the rotating unit (R).
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 to face the first suction head 151 when stacking the first electrode 11, and when stacking the second electrode 12, the stack table 110 ) can be rotated to the other side to face the second suction head 161.
아울러, 회전부(R)는 스택 테이블(110)을 제1 전극 스택부(150) 방향 및 제2 전극 스택부(160) 방향으로 교대로 번갈아 회전시켜, 하프-셀 시트(14)가 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)이 가능할 수 있다. In addition, the rotation unit (R) alternately rotates the stack table 110 in the direction of the first electrode stack unit 150 and the direction of the second electrode stack unit 160, so that the half-cell sheet 14 is formed on the first electrode. Zig Zag Stacking may be possible by being positioned between (11) and the second electrode 12.
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 according to the present invention and the configuration of the manufacturing apparatus 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 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.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 as set forth in the claims. This will be self-evident to those with ordinary knowledge in the field.
10: 전극 조립체
11: 제1 전극
11a: 제1 전극 탭
12: 제2 전극
12a: 제2 전극 탭
14: 하프-셀 시트
14-1: 하프-셀 제조용 전극 시트
14-2: 제1 분리막 시트
14-3: 제2 분리막 시트
15-1, 15-2: 제1 스퀴즈롤
16-1, 16-2: 제2 스퀴즈롤
17-1, 17-2: 제3 스퀴즈롤
100,200: 전극 조립체 제조장치
110: 스택 테이블
111: 테이블 몸체
112: 스택 테이블 히터
120: 하프-셀 공급부
121: 하프-셀 제조용 전극 시트 공급부
122: 제1 분리막 시트 공급부
123: 제2 분리막 시트 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 전극 비접촉식 히터
153: 제1 이동부
160: 제2 전극 스택부
161: 제2 석션 헤드
162: 제2 전극 비접촉식 히터
163: 제2 이동부
170: 그리퍼
171: 제1 그리퍼
172: 제2 그리퍼
180: 전극 조립체 프레스부
181: 제1 가압블럭
182: 제2 가압블럭
183,184: 프레스 히터
190: 하프-셀 프레스부
191: 하프-셀 프레스부 제1 가압블럭
192: 하프-셀 프레스부 제2 가압블럭
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: Half-cell sheet
14-1: Electrode sheet for half-cell manufacturing
14-2: First separator sheet
14-3: Second separator sheet
15-1, 15-2: 1st squeeze roll
16-1, 16-2: 2nd squeeze roll
17-1, 17-2: Third squeeze roll
100,200: Electrode assembly manufacturing device
110: stack table
111: table body
112: Stack table heater
120: Half-cell supply department
121: Electrode sheet supply unit for half-cell manufacturing
122: First separator sheet supply unit
123: Second separator sheet 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 part
151: first suction head
151a: Vacuum inlet
151b: bottom surface
152: First electrode non-contact heater
153: first moving part
160: second electrode stack part
161: Second suction head
162: Second electrode non-contact heater
163: Second moving unit
170: Gripper
171: first gripper
172: second gripper
180: Electrode assembly press section
181: First pressurizing block
182: Second pressurizing block
183,184: Press heater
190: Half-cell press department
191: Half-cell press unit first pressurizing block
192: Half-cell press unit second pressurizing block
290: Vision device
291: first camera
292: Second camera
R: Rotating part
S: Laminate
Claims (13)
제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계;
제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계;
지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)되는 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 전극 조립체 적층물을 제조하는 단계; 및
상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법으로서,
상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극인 것인 전극 조립체의 제조 방법.Supplying a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are stacked on both sides of an electrode sheet for half-cell manufacturing to a stack table;
supplying a first electrode to a stack table;
supplying a second electrode to a stack table;
The half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode are arranged alternately between the half-cell sheets that are zig zag stacked. Manufacturing an electrode assembly laminate by stacking it on a stack table; and
A method of manufacturing an electrode assembly comprising heating and pressurizing the electrode assembly laminate,
If the electrode sheet for half-cell manufacturing is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, and if the electrode sheet for half-cell manufacturing is an anode, the first electrode and the second electrode are each a cathode. Method for manufacturing a phosphorus electrode assembly.
상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀 시트를 제조하는 단계를 더 포함하고,
상기 하프-셀 시트를 제조하는 단계는
상기 하프-셀 제조용 전극 시트를 공급하는 단계;
상기 제1 분리막 시트를 공급하는 단계;
상기 제2 분리막 시트를 공급하는 단계;
상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트를 적층하여 하프-셀 적층물을 제조하는 단계; 및
상기 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.In claim 1,
It further includes manufacturing a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of the electrode sheet for half-cell manufacturing, respectively,
The step of manufacturing the half-cell sheet is
Supplying the electrode sheet for half-cell manufacturing;
Supplying the first separator sheet;
Supplying the second separator sheet;
Manufacturing a half-cell laminate by laminating a first separator sheet and a second separator sheet on both sides of the half-cell manufacturing electrode sheet, respectively; and
A method of manufacturing an electrode assembly comprising heating and pressurizing the half-cell laminate.
상기 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는 히터를 포함하는 한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 하프-셀 적층물을 히팅시키면서 면 가압하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.In claim 2,
The step of heating and pressurizing the half-cell laminate includes moving a pair of pressurizing blocks including a heater in a direction facing each other and pressing the half-cell laminate while heating the electrode assembly. Manufacturing method.
상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는
제1 전극 시트(Sheet)를 공급하는 단계;
상기 제1 전극 시트를 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제1 전극을 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극을 스택 테이블 방향으로 이송하는 단계를 포함하고,
상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는
제2 전극 시트를 공급하는 단계;
상기 제2 전극 시트를 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제2 전극을 형성하는 단계; 및
상기 제2 전극을 스택 테이블 방향으로 이송하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.In claim 1,
The step of supplying the first electrode to the stack table is
Supplying a first electrode sheet (Sheet);
cutting the first electrode sheet at regular intervals to form a first electrode of a predetermined size; and
It includes transferring the first electrode toward the stack table,
The step of supplying the second electrode to the stack table is
Supplying a second electrode sheet;
cutting the second electrode sheet at regular intervals to form a second electrode of a predetermined size; and
A method of manufacturing an electrode assembly comprising transferring the second electrode in a stack table direction.
상기 하프-셀 시트를 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 각각 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 히팅(Heating)시키며 스택 테이블에 공급하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.In claim 1,
Supplying the half-cell sheet to a stack table; supplying the first electrode to a stack table; and the step of supplying the second electrode to the stack table includes heating the half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode, respectively, and supplying them to the stack table.
상기 전극 조립체 적층물을 히팅시키며 가압하는 단계는
상기 스택 테이블 몸체를 가열하여 상기 전극 조립체 적층물을 히팅하는 단계;
한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 전극 조립체 적층물을 면 가압하는 단계를 포함하는 것인 전극 조립체의 제조 방법.In claim 1,
The step of heating and pressurizing the electrode assembly laminate is
Heating the electrode assembly stack by heating the stack table body;
A method of manufacturing an electrode assembly comprising the step of moving a pair of pressure blocks in a direction facing each other and pressing the electrode assembly laminate.
하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트가 적층된 하프-셀(half-cell) 시트를 스택 테이블에 공급하는 하프-셀 공급부;
제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 제1 전극 공급부;
제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 제2 전극 공급부;
상기 제1 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제1 전극을 제1 석션 헤드를 이용하여 상기 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부;
상기 제2 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제2 전극을 제2 석션 헤드를 이용하여 상기 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부;
지그 재그 스택킹(Zig Zag Stacking)되는 상기 하프-셀 시트 사이사이에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 및
적층된 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 히팅시키면서 가압하여 상기 하프-셀 시트, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이를 접착시키는 전극 조립체 프레스부를 포함하는 전극 조립체 제조장치로서,
상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 음극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 양극이고, 상기 하프-셀 제조용 전극 시트가 양극이면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 음극인 것인 전극 조립체 제조장치.An apparatus for manufacturing an electrode assembly, comprising:
A half-cell supply unit that supplies a half-cell sheet in which a first separator sheet and a second separator sheet are laminated on both sides of an electrode sheet for half-cell manufacturing to a stack table;
a first electrode supply unit supplying a first electrode to the stack table;
a second electrode supply unit supplying a second electrode to the stack table;
a first electrode stack unit that stacks the first electrode supplied from the first electrode supply unit on the stack table using a first suction head;
a second electrode stack unit that stacks the second electrode supplied from the second electrode supply unit on the stack table using a second suction head;
The half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode are arranged alternately between the half-cell sheets that are zig zag stacked. Stack table that is stacked; and
Manufacture of an electrode assembly including an electrode assembly press unit that heats and presses the stacked half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode to adhere the half-cell sheet, the first electrode, and the second electrode. As a device,
If the electrode sheet for half-cell manufacturing is a cathode, the first electrode and the second electrode are each an anode, and if the electrode sheet for half-cell manufacturing is an anode, the first electrode and the second electrode are each a cathode. Phosphorus electrode assembly manufacturing device.
상기 하프-셀 제조용 전극 시트를 공급하는 하프-셀 제조용 전극 공급부;
상기 제1 분리막 시트를 공급하는 제1 분리막 공급부;
상기 제2 분리막 시트를 공급하는 제2 분리막 공급부;
상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트를 적층하여 하프-셀 적층물을 제조하는 하프-셀 적층부; 및
상기 하프-셀 적층물을 히팅시키며 가압하여 상기 하프-셀 제조용 전극 시트의 양면에 각각 제1 분리막 시트 및 제2 분리막 시트 사이를 접착시키는 하프-셀 프레스부를 포함하는 하프-셀 시트 제조부를 더 포함하는 전극 조립체 제조장치.In claim 7,
an electrode supply unit for half-cell manufacturing that supplies the electrode sheets for half-cell manufacturing;
a first separator supply unit supplying the first separator sheet;
a second separator supply unit supplying the second separator sheet;
A half-cell stacking unit that manufactures a half-cell laminate by laminating a first separator sheet and a second separator sheet on both sides of the half-cell manufacturing electrode sheet, respectively; and
It further includes a half-cell press unit that heats and presses the half-cell laminate to adhere the first separator sheet and the second separator sheet to both sides of the half-cell manufacturing electrode sheet, respectively. Electrode assembly manufacturing device.
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.In claim 7,
The first electrode supply unit includes a first electrode seating table on which the first electrode is placed before being stacked on the stack table by the first electrode stack unit,
The second electrode supply unit is an electrode assembly manufacturing apparatus including a second electrode seating table on which the second electrode is placed before being stacked on the stack table by the second electrode stack unit.
상기 제1 전극 공급부는
상기 제1 전극이 시트 형태로 권취되는 제1 전극 롤;
상기 제1 전극 롤에 권취된 시트 형태의 상기 제1 전극이 풀어지며 공급될 때 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제1 전극을 형성시키는 제1 커터; 및
상기 제1 커터에 의해 절단된 상기 제1 전극을 스택 테이블 방향으로 이송시키는 제1 컨베이어 벨트를 포함하고,
상기 제2 전극 공급부는
상기 제2 전극이 시트 형태로 권취되는 제2 전극 롤;
상기 제2 전극 롤에 권취된 시트 형태의 상기 제2 전극이 풀어지며 공급될 때 일정 간격으로 절단하여 소정 크기의 제2 전극을 형성시키는 제2 커터; 및
상기 제2 커터에 의해 절단된 상기 제2 전극을 스택 테이블 방향으로 이송시키는 제2 컨베이어 벨트를 포함하는 전극 조립체 제조장치.In claim 7,
The first electrode supply unit
a first electrode roll in which the first electrode is wound in a sheet form;
a first cutter that cuts the first electrode in the form of a sheet wound on the first electrode roll at regular intervals when it is unwound and supplied to form a first electrode of a predetermined size; and
It includes a first conveyor belt that transports the first electrode cut by the first cutter toward the stack table,
The second electrode supply unit
a second electrode roll in which the second electrode is wound in a sheet form;
a second cutter that cuts the second electrode in the form of a sheet wound on the second electrode roll at regular intervals when it is unwound and supplied to form a second electrode of a predetermined size; and
An electrode assembly manufacturing apparatus including a second conveyor belt that transports the second electrode cut by the second cutter toward a stack table.
상기 스택 테이블을 회전시키는 회전부를 더 포함하고,
상기 하프-셀 시트가 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그재그 스택킹이 가능하도록,
상기 회전부의 일측에 제1 전극 스택부가 구비되고, 상기 회전부의 타측에 제2 전극 스택부가 구비되며,
상기 회전부는 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제1전극 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.In claim 7,
Further comprising a rotating part that rotates the stack table,
so that zigzag stacking is possible in such a way that the half-cell sheet is positioned between the first electrode and the second electrode,
A first electrode stack is provided on one side of the rotating part, and a second electrode stack is provided on the other side of the rotating part,
When stacking the second electrode, the rotation unit rotates the stack table to one side to face the first suction head of the first electrode stack part,
An electrode assembly manufacturing apparatus that alternately rotates the stack table to the other side to face the second suction head of the second electrode stack portion 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.In claim 7,
An electrode assembly manufacturing apparatus including a gripper that grips the first electrode or the second electrode and fixes it 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 적층 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제1 전극의 상면을 가압하여 고정하고,
상기 스택 테이블에 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제2 전극의 상면을 가압하여 고정하는 전극 조립체 제조장치.
In claim 12,
The gripper is
When stacking the first electrode on the stack table, the upper surface of the first electrode stacked on the uppermost side of the stack table is pressed and fixed,
An electrode assembly manufacturing device that presses and fixes the upper surface of the second electrode stacked on the uppermost side of the stack table when stacking the second electrode on the stack table.
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---|---|---|---|---|
KR102684374B1 (en) * | 2023-12-05 | 2024-07-12 | (주)이에프씨 | Used battery cell disassembly and collection method |
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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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