WO2012008743A2 - 전극조립체의 폴딩 장치 - Google Patents

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김성현
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Definitions

  • the present invention relates to a folding device of an electrode assembly, and more particularly, to a folding device for manufacturing a stack / folding electrode assembly in which unit cells are sequentially stacked with a separation film interposed therebetween, and an upper surface of the separation film.
  • a web supply unit for supplying a web to the web;
  • a winding jig which catches the first unit cell of the web and rotates the unit cells sequentially stacked with a separation film interposed therebetween;
  • a rotation axis correction unit in a Y axis direction for correcting a position of the rotation axis of the winding jig in a traveling direction (Y axis direction) of the web, and the rotation axis correction unit in the Y axis direction may minimize the vertical amplitude of the web during the winding process.
  • a folding apparatus for periodically changing the position of the rotational axis in a direction perpendicular to the travel direction (X axis) of the web.
  • Lithium secondary batteries are largely classified into cylindrical batteries, square batteries, pouch-type batteries, and the like according to their appearance, and may be classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, and the like depending on the type of electrolyte.
  • a pouch type battery refers to a battery in which an electrode assembly and an electrolyte are sealed inside a pouch type case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.
  • the electrode assembly accommodated in the battery case has a structure of jelly-roll type (winding type), stacking type (lamination type), or composite type (stack / folding type).
  • the pouch-type secondary battery forms an accommodating part for mounting an electrode assembly on a laminate sheet, and heat-seazes a separate sheet which is separated from the sheet or a sheet extending therefrom while the electrode assembly is mounted on the accommodating part. It is made by doing.
  • the stack / foldable electrode assembly is manufactured by sequentially going through a notching process, a lamination process, a folding process, a package process, and a degas process.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • an object of the present invention is to configure the folding device to include a rotation axis correction unit in the Y-axis direction for correcting the position of the rotational axis of the winding jig in the Y-axis direction, so that the electrode active material of the unit cell falls or dust is generated in the folding process. It is to prevent the production of an electrode assembly with improved quality while improving process efficiency.
  • the folding device according to the present invention for achieving the above object, as a folding device for the production of a stack / folding electrode assembly in which the unit cells are sequentially stacked with the separation film interposed,
  • a web supply unit for supplying a web on which plate-shaped unit cells are arranged at predetermined intervals on an upper surface of the separation film
  • a winding jig which catches the first unit cell of the web and rotates the unit cells sequentially stacked with a separation film interposed therebetween;
  • a rotation axis correction unit in a Y axis direction for correcting a position of the rotation axis of the winding jig in a vertical direction (Y axis direction) with respect to a traveling direction of the web;
  • the rotation axis correction unit in the Y axis direction is configured to periodically change the position of the rotation axis in the vertical direction (Y axis) with respect to the traveling direction (X axis) of the web so as to minimize the vertical amplitude of the web during the winding process.
  • the folding apparatus includes a rotation axis correction unit in the Y axis direction for correcting the position of the rotational axis of the winding jig in the vertical direction (the Y axis direction) with respect to the traveling direction of the web, so that the traveling direction of the web (X axis) It is possible to periodically change the position of the rotation axis in the vertical direction (Y axis) with respect to, which can minimize the vertical amplitude of the web during the winding process.
  • the unit cell is typically a bicell or a full cell.
  • a full cell as a unit cell is a cell composed of a unit structure of an anode, a separator, and a cathode, and is a cell in which an anode and a cathode are located on both sides of the cell, respectively.
  • Such a full cell may include an anode / separator / cathode cell and an anode / separator / cathode / separator / anode / separator / cathode having the most basic structure.
  • a plurality of full cells should be stacked such that the positive electrode and the negative electrode face each other with the separation film interposed therebetween.
  • the bicell as a unit cell is a cell in which the same electrodes are located on both sides of the cell, such as the unit structure of the anode / separator / cathode / separator / anode and the unit structure of the cathode / separator / anode / separator / cathode.
  • a cell having an anode / separation membrane / cathode / separation membrane / anode structure is referred to as a “C-type bicell”
  • a cell having a cathode / separation membrane / anode / separation membrane / cathode structure is referred to as a “A-type bicell”. That is, a cell where the anodes are located at both sides is called a C-type bicell, and a cell where the cathodes are located at both sides is called an A-type bicell.
  • Such bicells are not particularly limited in number if the electrodes on both sides of the cell have the same structure.
  • a plurality of bicells should be stacked such that a C-type bicell and an A-type bicell face each other with a separation film interposed therebetween.
  • the full cell and the bicell are manufactured by mutually bonding the positive electrode and the negative electrode with a separator therebetween.
  • Preferred examples of such a bonding method include a heat fusion method.
  • a positive electrode is prepared by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder onto a positive electrode current collector, followed by drying and pressing, and optionally adding a filler to the mixture.
  • the positive electrode current collector is generally made to a thickness of 3 to 500 ⁇ m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, and the like may be used.
  • the current collector may form fine irregularities on its surface to increase the adhesion of the positive electrode active material, and may be in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric.
  • the conductive agent is typically added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material.
  • a conductive agent is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery.
  • the conductive agent include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
  • the binder is a component that assists in bonding the active material and the conductive agent to the current collector, and is generally added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material.
  • binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.
  • the filler is optionally used as a component for inhibiting expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery.
  • the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials, such as glass fiber and carbon fiber, are used.
  • the negative electrode is prepared by coating, drying and pressing the negative electrode active material on the negative electrode current collector, and optionally, the conductive agent, binder, filler, etc. may be further included as necessary.
  • the negative electrode current collector is generally made of a thickness of 3 ⁇ 500 ⁇ m.
  • a negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery.
  • the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, and the like, aluminum-cadmium alloy, and the like can be used.
  • fine concavities and convexities may be formed on the surface to enhance the bonding strength of the negative electrode active material, and may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric.
  • the negative electrode active material may be, for example, carbon such as hardly graphitized carbon or graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 ⁇ x ⁇ 1), Li x WO 2 (0 ⁇ x ⁇ 1), Sn x Me 1-x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, halogen, 0 ⁇ x ⁇ 1; 1 ⁇ y ⁇ 3; 1 ⁇ z ⁇ 8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and metal oxides such as Bi 2 O 5
  • the separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used.
  • the pore diameter of the separator is generally from 0.01 to 10 ⁇ m ⁇ m, thickness is generally 5 ⁇ 300 ⁇ m.
  • a separator for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used.
  • a solid electrolyte such as a polymer
  • the solid electrolyte may also serve as a separator. Separation film used in the present invention may or may not be the same material as the separator.
  • a plurality of unit cells are spaced apart by the size of the unit cell because the unit cells are not arranged in a region adjacent to the first unit cell.
  • the spaced portion may exist, and the spaced apart portion may be a structure disposed on the separation film in an arrangement in which electrical spaces between the unit cells are maintained by wrapping the front surface of the first unit cell in the folding process.
  • each unit cell is arranged on a long sheet-shaped continuous separation film. Therefore, when sequentially folding in the longitudinal direction of the separation film for the stacking of the unit cells, the electrode assembly is manufactured in a structure in which electrical insulation between the unit cells is achieved by the separation film.
  • an electrode assembly having a bipolar / cathodic / anode / cathode structure may be manufactured by arranging other types of bicells to be adjacent to the lower end of the bicell. have. In the area adjacent to the first cell, there is a part spaced by the size of the cell because the cell is not arranged, and this area is electrically separated from each other by wrapping the front side of the first cell in the folding process. Keep it.
  • the surface contacting the separation film is defined as the rear surface and its opposite surface is defined as the front surface.
  • the full cells are arranged adjacently so that different electrode faces face the same surface (front face), thereby forming the anode / cathode / anode / cathode structure. Electrode assemblies can be prepared. At this time, since the full cells are not arranged in the area adjacent to the first full cell, there are areas spaced by the size of the full cell, and these parts maintain the electrical separation state between the full cells by wrapping the front surface of the first full cell during the folding process. .
  • the unit cell when placing the unit cells of the full cell or bicell on the separation film, the unit cell may be attached onto the separation film to facilitate folding. Such attachment may preferably be achieved by thermal fusion.
  • the winding jig is not particularly limited as long as it is a structure capable of winding the first unit cell of the web, for example, the upper end of the unit cell and the bottom of the separation film corresponding to the unit cell to hold the web It may be a jig of a fixed form.
  • the Y-axis position of the rotation axis is changed in a direction to cancel the fluctuations when the web position changes up or down, thereby removing the up and down amplitude of the web during the winding process. Since the phenomenon in which the web is shaken or swung in the Y-axis direction generally exhibits periodicity, such a change in the position of the Y-axis of the rotating shaft may also change periodically in response to such a change in the web.
  • it may further include a rotation axis correction unit in the X-axis direction for correcting the position of the rotational axis of the winding jig in the travel direction (X-axis direction) of the web.
  • the rotation axis correction portion in the X-axis direction compensates for the change in the X-axis speed (Vx) of the web generated when the plate-shaped unit cell is wound so that the tensile force of the web can be maintained constant.
  • the position can be changed periodically.
  • Vx represents the speed at the web supply.
  • the X-axis speed at the web feed must be constant so that the tension between the web feed and the winding jig can be kept constant.
  • the theoretically calculated correction amount for compensating for the variation of the X-axis velocity (Vx) of the web appears as a function with a period of 180 °. It will exist. Therefore, the derivative is a speed when the displacement is different, the point that the speed is instantaneously changed, which means that the acceleration is suddenly changed, as shown in Figure 7 increases the amount of impact.
  • the rotation axis of the winding jig may have a structure in which position correction in the X-axis direction and the Y-axis direction is simultaneously performed.
  • the rotation axis of the winding jig may have a structure in which the position correction of the elliptical shape in which the X axis direction is the long axis and the Y axis direction is the short axis is performed during the winding process.
  • the rotation axis correction unit in the X-axis direction and the rotation axis correction unit in the Y-axis direction may be used as long as they can correct the amount of fluctuation in the vertical direction, but the variable rotation structure is interconnected so that the rotation axis correction unit does not deviate even if the winding speed is increased. It is preferable that it consists of. As one preferred example of such a variable rotation structure, it may be composed of an eccentric roller and a variable crank for converting a rotational motion into a linear reciprocating motion.
  • the present invention also provides a secondary battery comprising a stack-foldable electrode assembly manufactured using the device.
  • a lithium secondary battery using lithium ions is preferable.
  • the lithium salt-containing non-aqueous electrolyte consists of a nonaqueous electrolyte and lithium.
  • a nonaqueous electrolyte a nonaqueous electrolyte, a solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used.
  • organic solid electrolyte examples include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, polyedgetion lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymers containing ionic dissociating groups and the like can be used.
  • Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.
  • the lithium salt is a good material to be dissolved in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide.
  • the non-aqueous electrolyte includes pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, for the purpose of improving charge and discharge characteristics, flame retardancy, and the like.
  • halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.
  • lithium secondary batteries may be classified into cylindrical batteries, rectangular batteries, and pouch-type batteries according to the shape of the electrode assembly and the structure and shape of the battery case.
  • the present invention is preferable to a pouch-type battery which is a problem in the folding process. Can be applied.
  • a pouch-type battery is a battery in which an electrode assembly is built in a pouch-type case of a laminate sheet including a metal layer and a resin layer, and a case of an aluminum laminate sheet is generally used.
  • FIG. 1 is a perspective view of a folding device according to one embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams of an exemplary structure and manufacturing process of a stack / foldable electrode assembly manufactured by winding full cells;
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a process of manufacturing a stack / foldable electrode assembly by winding bicells
  • FIG. 5 is a schematic diagram for calculating the change in the length of the web due to the rotational movement of the winding jig;
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a folding apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a folding apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a graph showing the vertical compensation displacement when using the folding device of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a folding device according to one embodiment of the present invention.
  • the folding apparatus 900 includes a web supply unit 100 for supplying a web 110 on which plate-shaped unit cells 112 are arranged at predetermined intervals on an upper surface of the separation film 116; A winding jig 200 which grasps the first unit cell 112 of the web 110 and rotates the unit cells 112 sequentially stacked with the separation film 116 interposed therebetween; A rotation axis correction unit 300 in the Y axis direction for correcting the position of the rotation axis of the winding jig 200 in the vertical direction (Y axis direction) with respect to the advancing direction of the web; And a rotation axis correction unit 400 in the X axis direction for correcting the position of the rotation axis of the winding jig 200 in the advancing direction (X axis direction) of the web 110.
  • the rotation axis correction unit 300 in the Y-axis direction rotates in the vertical direction (Y-axis) with respect to the advancing direction (X-axis) of the web 110 to minimize the vertical amplitude of the web 110 during the winding process.
  • the vertical amplitude of the web 110 is minimized during the winding process.
  • the winding jig 200 is a jig 210 for holding and fixing the upper end of the unit cell 112 and the lower end of the separation film 114 corresponding to the unit cell 112, and the Y-axis position of the rotating shaft is a separation film ( 114) is changing in a direction to cancel the fluctuation in the up or down position change.
  • the rotation axis correction unit 400 in the X-axis direction periodically changes the position of the rotation shaft to a size that compensates for the change in the X-axis speed Vx of the web 110 generated when the plate-shaped unit cell 112 is wound up.
  • the tensile force of 110 is kept constant.
  • the rotation axis of the winding jig 200 is performed at the same time the position correction in the X-axis direction and the Y-axis direction, the rotation axis of the winding jig 200 is an elliptical shape of the long axis and short axis of the Y axis direction in the winding process Position correction is performed.
  • FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams of an exemplary structure and manufacturing process of a stack / foldable electrode assembly manufactured by winding full cells.
  • a plurality of full cells 10, 11, 12, 13, and 14 in which the anode / separation membrane / cathode is sequentially positioned as a unit cell are superimposed, and each of the overlapping portions has a separation film 20.
  • Separation film 20 has a unit length to wrap the full cell, bend inward for each unit length, starting from the center full cell 10 to the outermost full cell 14 in a structure that surrounds each full cell in a structure of the full cell It is interposed in the overlap part.
  • the distal end of the separation film 20 is finished by heat fusion or by attaching an adhesive tape 25 or the like.
  • the positive electrode active material or the negative electrode active material is coated on both surfaces of each of the electrode sheets, the positive electrode and the negative electrode are not shown in FIGS. 2 and 3 for convenience.
  • Such a stack / foldable electrode assembly may be arranged in order to arrange full cells 10, 11, 12, 13, and 14 on a long length separation film 20, starting at one end 21 of the separation film 20. It is manufactured by winding up.
  • the arrangement combination of the full cells 10, 11, 12, 13, and 14, which are unit cells, is spaced apart from each other by a width interval corresponding to at least one full cell.
  • the outer surface of the first full cell 10 is completely coated with the separation film 20 in the winding process, and then the bottom surface electrode (cathode) of the first full cell 10 is formed of the second full cell 11. It comes in contact with the top electrode (anode).
  • the full cells 10, 11, 12, 13, and 14 should be configured such that the anode and the cathode face each other at the stacked interface when the coil is wound, and the first full cell 10 and the second full cell 11 have an upper surface.
  • the electrode is a full cell which is an anode
  • the third full cell 12 is a full cell whose top electrode is a cathode
  • the fourth full cell 13 is a full cell whose top electrode is an anode
  • the fifth full cell 14 is a top electrode. It consists of a full cell which is a cathode.
  • the upper cells have a sequential arrangement in which the full cells 11 and 13 whose anodes are anodes and the full cells 12 and 14 whose cathodes are cathodes are alternated.
  • the unit cell is a bicell
  • the bicells are mounted in an arrangement in which two units are alternated.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a stack / foldable electrode assembly by winding bicells.
  • the bicells 30, 31, 32, 33, and 34 in which the anode / separator / cathode / separator / anode or the cathode / separator / anode / separator / cathode are sequentially disposed as unit cells are separated films.
  • the stack / foldable electrode assembly may be manufactured by being disposed on the 40 and winding sequentially from the first bicell 30.
  • the arrangement combination of the bicells 30, 31, 32, 33, and 34, which are unit cells, corresponds to the at least one bicell.
  • the outer surface of the first bicell 30 is completely coated with the separation film 40 in the winding process, and then the lower surface electrode (cathode) of the first bicell 30 is formed. 2, the upper surface electrode (anode) of the bi-cell 31 is in contact with.
  • coated cells 30, 31, 32, 33, 34 after the second bicell 31 have an increased coating length of the separation film 40 in the sequential lamination process by winding, therebetween in the winding direction.
  • the intervals of are arranged so as to increase sequentially.
  • the bicells 30, 31, 32, 33, and 34 should be configured such that the positive electrode and the negative electrode face each other at the stacked interface when the coil is wound.
  • the first bicell 30 includes an external electrode.
  • This cathode is the second bicell 31 and the third bicell 32, the external electrode is the positive electrode, the fourth bi-cell 33 and the fifth bicell 34, the external electrode is composed of a cathode. That is, except for the first bicell 30, the bipolar cells 31 and 32 having the external electrode as the anode and the bicells 33 and 34 having the external electrode as the cathode are alternately arranged in two units. consist of.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for calculating the change in the length of the web due to the rotational movement of the winding jig.
  • the rotation radius of the winding jig is a
  • the linear distance from the roller as the supply part to the rotation center of the winding jig is b
  • the length of the web according to the winding jig angle in the roller is c.
  • C may be expressed by the following equation according to the winding jig and the angle change ⁇ of the X-axis.
  • FIG. 6 shows a graph of the rotation angle ⁇ of the length change amount, the linear change amount, and the correction amount of the web during the rotational motion.
  • the graph in the case where the length of the web is constantly increased according to the rotational angle is a linear change amount ('linear change amount') of the web.
  • Vx becomes constant.
  • the final change amount is the same as the value calculated by the above formula, but the change amount of the web has a deviation from the linear change amount. Will appear.
  • the correction amount obtained by subtracting the linear change amount from the length change amount of the web is obtained.
  • the correction amount graph is similar to the continuous function, but the derivative is impossible at 180 degrees. Since the derivative value of the displacement becomes the velocity, a vertex occurs as shown in the velocity graph of FIG. 6. As a result, the acceleration changes drastically, which leads to the generation of excessive impact amount.
  • the correction amount graph is similar to a sine function graph that is a periodic function. Therefore, if the 7.25 sine function graph is properly selected and corrected, as shown in the graph of FIG. 8, it can be seen that differentiation is possible at all positions of the correction amount graph, and both the velocity and acceleration graphs are continuous. In addition, since the impact amount does not deviate from a certain range, there is an advantage that does not have to compensate the torque due to the excessive impact amount.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a folding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the folding apparatus 500 includes a rotation axis correction unit and a winding unit, and the rotation axis correction unit has a variable rotation structure connected to each other.
  • the rotating shaft corrector includes a rotating eccentric roller 510 and a variable crank 520 for converting the rotational motion of the eccentric roller 510 into a linear motion.
  • variable crank 520 In the portion where the eccentric shaft of the eccentric roller 510 meshes with the variable crank 520, grooves are formed in the horizontal direction by the diameter of the eccentric shaft rotating. Although omitted in the figure, the variable crank 520 is configured to suppress movement in the horizontal direction.
  • the rotational motion transmitted through the eccentric roller 510 is converted into a linear motion in the vertical direction through the groove without the variable crank 520 moving in the horizontal direction.
  • variable crank 520 of the rotation shaft corrector is linked to the winding unit 530 on which the winding jig 540 is mounted to correct the rotation axis of the winding jig 540 in the vertical direction.
  • the winding jig 540 may reduce the flutter of the web in the process of winding the web in which the unit cells 550 are arranged on the separation film 560. As a result, it is possible to solve a problem due to scattering of the electrode material, which may occur due to vertical vibration.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a folding apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the folding apparatus 600 includes a Y-axis corrector, an X-axis corrector, and a winding unit.
  • the Y-axis correction unit and the winding unit are the same as described with reference to FIG. 9, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the X-axis corrector has a variable rotation structure connected to each other.
  • the X-axis corrector includes a rotating eccentric roller 680 and a variable crank 670 that converts the rotational motion of the eccentric roller 680 into a linear motion.
  • the X-axis corrector may be located on an opposite surface of the Y-axis corrector, or may be located on a plane perpendicular to the plane where the Y-axis corrector is located.
  • grooves are formed in the vertical direction of the web feed direction by the diameter of the eccentric shaft to rotate.
  • the variable crank 670 does not move in the vertical direction of the web feed direction through the groove, and linear movement is performed only in the web feed direction. Since the linear motion is generated by the rotational motion of the eccentric shaft of the eccentric roller 680, the linear motion is in the form of a periodic function.
  • variable cranks 620 and 670 of the X-axis correction unit and the Y-axis correction unit are linked to the winding unit 630 in which the winding jig 640 is mounted, respectively, to correct the rotation axis of the winding jig 640 in the vertical and horizontal directions. Done.
  • the winding jig 640 may not only maintain a constant feed speed of the web in the process of winding the web in which the unit cells 650 are arranged on the separation film 660, but also reduce up and down flapping. have.
  • FIG. 11 is a graph schematically showing the up and down compensation displacement when using the folding device of the present invention.
  • the mandrel of the winding jig makes an electrode assembly while rotating clockwise, and a web is supplied on the right side of the graph.
  • the mandrel consists of a planar structure consisting of an open end in a position opposed to an end that exerts a rotational force on the web.
  • the mandrel is in circular motion with the length of the mandrel as the diameter about the axis of rotation.
  • the web has a variation amount corresponding to the length of the circle formed by the mandrel vertically downward in the winding process.
  • the mandrel width was 70 mm, and the vertical fluctuation amount of the web before correction was 35 mm.
  • the vertical correction 15 mm was applied here, the vertical fluctuation amount of the web became 20 mm.
  • the folding apparatus provided with the Y-axis correction part and the X-axis correction part in the winding jig
  • a folding device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the Y-axis correction unit was not provided.
  • Example 1 Using the folding apparatus of Example 1 and Comparative Example 1, high-speed folding of 34 ppm was performed. At this time, the displacement of the web at a distance of 150 mm from the end of the mandrel width is measured and the results are shown in Table 1 below.
  • the folding device comprises a folding device to include a rotation axis correction unit in the Y axis direction for correcting the position of the rotational axis of the winding jig in the Y axis direction, thereby increasing the winding speed in order to improve process efficiency. Even in this case, it is possible to prevent the electrode active material of the unit cell from falling or dust in the folding step, thereby greatly improving the quality of the electrode assembly.

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Abstract

본 발명은 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서, 분리막의 상면에 판상형 유닛셀들이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(web)을 공급하는 웹 공급부; 상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부;를 포함하고 있고, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 폴딩 장치를 제공한다.

Description

전극조립체의 폴딩 장치
본 발명은 전극조립체의 폴딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서, 분리필름의 상면에 웹(web)을 공급하는 웹 공급부; 상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하고 있고, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 폴딩 장치에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.
모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.
일반적으로, 파우치형 전지는 수지층과 금속층을 포함하는 것으로 구성된 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 말한다. 전지케이스에 수납되는 전극조립체는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어져 있다. 파우치형 이차전지는 라미네이트 시트에 전극조립체의 장착을 위한 수납부를 형성하고, 상기 수납부에 전극조립체를 장착한 상태에서 상기 시트와 분리되어 있는 별도의 시트 또는 그로부터 연장되어 있는 시트를 열융착하여 밀봉하는 것으로 제조된다.
한편, 스택/폴딩형 전극조립체는 노칭 공정, 라미네이션 공정, 폴딩 공정, 패키지 공정, 디가스 공정을 순차적으로 거치면서 제조된다.
이 중, 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들을 권취하여 순차적으로 적층하는 폴딩 공정에서, 공정 효율성을 향상시키기 위해 권취 지그의 속도를 높이게 되면, 판상형 구조의 유닛셀들을 권취하는 권취 지그가 웹의 진행 방향인 X축 방향에 대해 수직 방향인 Y축 방향으로 출렁이거나 심하게 흔들리면서 유닛셀의 전극 활물질이 떨어지거나 분진이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 스택/폴딩형 전극조립체를 제조하기 위한 특정 구조의 폴딩 장치에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로 본 발명의 목적은 권취 지그의 회전축을 Y축 방향에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하도록 폴딩 장치를 구성함으로써, 폴딩 공정에서 유닛셀의 전극 활물질이 떨어지거나 분진이 발생하는 것을 방지하여, 공정 효율성을 향상시키면서 품질이 향상된 전극조립체를 제조하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴딩 장치는, 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서,
분리필름의 상면에 판상형 유닛셀들이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(web)을 공급하는 웹 공급부;
상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및
상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부;
를 포함하고 있고,
상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 구조로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 폴딩 장치는 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하고 있어서, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킬 수 있고, 이는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있다.
상기 유닛셀로는 대표적으로 바이셀 또는 풀셀을 들 수 있다.
상기 바이셀 및 풀셀의 구성과 이들을 사용하여 전극조립체를 구성하는 방법은 본 출원인의 한국 특허출원공개 제2001-82058호, 제2001-82059호 및 제2001-82060호에 자세히 개시되어 있으며, 상기 출원들은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.
유닛셀로서의 풀셀은 양극/분리막/음극의 단위 구조로 이루어져 있는 셀로서, 셀의 양측에 각각 양극과 음극이 위치하는 셀이다. 이러한 풀셀은 가장 기본적인 구조의 양극/분리막/음극 셀과 양극/분리막/음극/분리막/양극/분리막/음극 등을 들 수 있다. 풀셀을 사용하여 이차전지를 구성하기 위해서는, 분리필름이 개재된 상태에서 양극과 음극이 서로 대면하도록 다수의 풀셀들을 적층하여야 한다.
또한, 유닛셀로서의 바이셀은 양극/분리막/음극/분리막/양극의 단위 구조 및 음극/분리막/양극/분리막/음극의 단위구조와 같이 셀의 양측에 동일한 전극이 위치하는 셀이다. 본 명세서에서는 양극/분리막/음극/분리막/양극 구조의 셀을 "C형 바이셀"로서 칭하고, 음극/분리막/ 양극/분리막/음극 구조의 셀을 "A형 바이셀"로서 칭한다. 즉, 양측에 양극이 위치하는 셀을 C형 바이셀이라 하고, 양측에 음극이 위치하는 셀을 A형 바이셀이라 한다.
이러한 바이셀들은 셀 양측의 전극이 동일한 구조라면 그것을 이루는 양극 및 음극과 분리막의 수가 특별히 제한되는 것은 아니다. 바이셀을 사용하여 이차전지를 구성하기 위해서는, 분리필름이 개재된 상태에서 C형 바이셀과 A형 바이셀이 서로 대면하도록 다수의 바이셀들을 적층하여야 한다.
풀셀과 바이셀은 양극 및 음극을 그 사이에 분리막을 개재시킨 상태에서 상호 결합시켜 제조된다. 이러한 결합 방법의 바람직한 예로는 열융착 방식을 들 수 있다.
풀셀과 바이셀에서 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전제 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전제는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
반면에, 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라 상기에서와 같은 도전제, 바인더, 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다. 본 발명에서 사용되는 분리필름은 상기 분리막과 동일한 소재일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
상기와 같은 풀셀 또는 바이셀을 유닛셀로서 사용하여 스택/폴딩형 전극조립체를 구성함에 있어서, 다수의 유닛셀들은 첫 번째 유닛셀에 인접한 부위에는 유닛셀이 배열되어 있지 않아 유닛셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하고, 상기 이격 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 유닛셀의 전면을 감쌈으로써 유닛셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지하는 배열 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 구조일 수 있다.
우선 긴 시트형의 연속적인 분리필름 상에 각 유닛셀들을 배열한다. 따라서, 유닛셀들의 적층을 위해 분리필름의 길이 방향으로 순차적으로 폴딩하면, 유닛셀들 간의 전기적 절연이 분리 필름에 의해 달성되는 구조로 전극조립체가 제조된다.
하나의 바람직한 예로서, 바이셀을 사용하여 전극조립체를 제조하는 경우에는, 바이셀의 하단부 방향에 다른 유형의 바이셀들이 인접하도록 배열됨으로써 양극/음극/양극/음극 구조의 전극조립체가 제조될 수 있다. 첫 번째 바이셀에 인접한 부위에는 바이셀이 배열되어 있지 않아 바이셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하며, 이러한 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 바이셀의 전면을 감쌈으로써 바이셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지시킨다. 본 명세서에서는 유닛셀의 양면 중, 폴딩의 전단계로서 유닛셀을 분리필름 상에 위치시킬 때, 분리필름에 접하는 면을 후면으로 정의하고 그것의 대향 면을 전면으로 정의한다.
또 다른 하나의 바람직한 예에서, 풀셀을 사용하여 전극조립체를 제조하는 경우에는, 각 풀셀의 하단부에는 다른 전극면이 동일면(전면)을 향하도록 풀셀들을 인접 배열함으로써 양극/음극/양극/음극 구조의 전극조립체가 제조될 수 있다. 이때, 첫 번째 풀셀에 인접한 부위에는 풀셀이 배열되어 있지 않아 풀셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하며, 이러한 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 풀셀의 전면을 감쌈으로써 풀셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지시킨다.
하나의 바람직한 예에서, 풀셀 또는 바이셀의 유닛셀들을 분리필름 상에 위치시킬 때에는 폴딩을 용이하게 하기 위하여 유닛셀을 분리필름 상에 부착시킬 수 있다. 이러한 부착은 바람직하게는 열융착에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 장치에서, 상기 권취 지그는 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 권취할 수 있는 구조이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 유닛셀의 상단부와 상기 유닛셀에 대응하는 분리필름의 하단부에서 웹을 잡아 고정하는 형태의 지그일 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 회전축의 Y축 위치는 웹의 상향 또는 하향 위치 변동시 상기 변동을 상쇄하는 방향으로 변화됨으로써, 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 제거할 수 있다. 웹이 Y축 방향으로 흔들리거나 출렁이는 현상이 일반적으로 주기성을 나타내므로, 상기와 같은 회전축의 Y축 위치의 변화 역시 그러한 웹의 변동에 대응하는 주기적으로 변화되게 된다.
경우에 따라서는, 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향(X축 방향)에서 위치 보정하는 X축 방향의 회전축 보정부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 구조의 하나의 예로서, X축 방향의 회전축 보정부는 웹의 인장력이 일정하게 유지될 수 있도록, 판상형 유닛셀의 권취시 발생하는 웹의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킬 수 있다.
구체적으로는, 상기 Vx는 웹 공급부에서의 속도를 나타낸다. 웹 공급부에서의 X축 속도가 일정해야 웹 공급부와 권취 지그 사이의 인장력이 일정하게 유지될 수 있다.
예를 들어, 웹의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기에 대해 이론적으로 계산한 보정량은 일견 180˚를 주기로 하는 함수로 나타나지만, 실제적으로는 180˚인 지점에서 기울기 값이 다른 미분불가 점이 존재하게 된다. 따라서, 변위를 미분하면 속도가 되므로, 속도가 순간적으로 변화하는 점이 발생하게 되고, 이는 도 7에 도시된 바와 같이 가속도가 급격이 변화하여 충격량이 커지는 것을 의미한다.
이는, 권취 지그 또는 유닛셀이 원통형이 아닌 판상형으로 회전 운동을 하기 때문에 발생하는 현상으로 볼 수 있다. 즉, 권취시 발생하는 웹의 X축 속도(Vx)는 이론적으로는 sinθ에 비례할 것으로 보이지만, 실제로는 최대값이 θ= 90˚가 아니라 그보다 이전인 θ= 80˚ 전후에서 나타나게 된다. 이는 회전 운동의 원과 접선을 이루는 부분에서 최대값을 가지기 때문인 것으로 볼 수 있다.
따라서, 이론적으로 계산한 보정량 대로 권취 지그를 X축 방향으로 보정하는 경우, 일정 속도 이상으로 공정을 수행하면 장치에 부하가 심하게 걸리게 되고, 보다 높은 토크를 가지는 회전축 보정부로 설계를 변경해야 하는 문제가 있다.
반면에, 상기 이론적으로 계산한 보정량 그래프를 변위값이 유사한 주기 함수로 변경하는 경우, 미분 불가 지점이 발생하지 않으면서 회전 속도를 증가시켜도 장치에 부하가 심하게 걸리지 않고, 설계 변경 없이 공정 효율성을 증진시킬 수 있게 된다. 도 8을 참조하면, 보정량 그래프의 모든 위치에서 미분이 가능하고, 속도 및 가속도 그래프가 모두 연속한다. 또한, 충격량이 일정 범위를 벗어나지 않는다.
바람직하게는, 상기 권취 지그의 회전축은 X축 방향과 Y축 방향의 위치 보정이 동시에 수행되는 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 권취 지그의 회전축은 권취과정에서 X축 방향이 장축이고 Y축 방향이 단축인 타원형의 위치 보정이 행해지는 구조일 수 있다.
상기 X축 방향의 회전축 보정부 및 Y축 방향의 회전축 보정부는 상하 방향의 변동량을 보정해 줄 수 있는 것이면 어느 것이나 사용이 가능하지만, 권취 속도를 빠르게 하더라도 회전축 보정부가 이탈하지 않도록 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 가변 회전 구조의 하나의 바람직한 예로, 회전운동을 직선 왕복 운동으로 변환시켜주는 편심 롤러와 가변 크랭크로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 장치를 사용하여 제조되는 스택-폴딩형 전극조립체를 포함하는 이차전지를 제공한다.
이러한 이차전지의 대표적인 예로는 리튬이온을 매개로 하는 리튬 이차전지가 바람직하다.
리튬염 함유 비수계 전해질은, 비수 전해질과 리튬으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.
상기 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수계 전해질에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
한편, 리튬 이차전지는 전극조립체의 형태 및 전지케이스의 구조 및 형태에 따라, 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되기도 하는데, 그 중 폴딩 과정에서 문제가 되는 파우치형 전지에 본 발명이 바람직하게 적용될 수 있다.
파우치형 전지는 앞서 설명한 바와 같이, 금속층과 수지층을 포함하고 있는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 전지로서, 일반적으로 알루미늄 라미네이트 시트의 케이스가 많이 사용되고 있다.
전극조립체를 사용하여 이차전지를 제조하는 방법 등은 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 사시도이다;
도 2 및 도 3은 풀셀들을 권취하여 제조된 스택/폴딩형 전극조립체의 예시적인 구조 및 제조과정에 대한 모식도들이다;
도 4는 바이셀들을 권취하여 스택/폴딩형 전극조립체를 제조하는 과정에 대한 모식도이다;
도 5는 권취 지그의 회전 운동으로 인한 웹의 길이 변화를 계산하기 위한 모식도이다;
도 6은 회전 운동 시 웹의 길이 변화량, 선형 변화량, 및 보정량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프이다;
도 7은 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프이다;
도 8은 주기 함수로 보정해주는 경우의 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프이다;
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도이다;
도 10은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도이다;
도 11은 본 발명의 폴딩 장치를 사용하는 경우 상하 보상 변위를 나타낸 그래프이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 폴딩 장치(900)는 분리필름(116)의 상면에 판상형 유닛셀들(112)이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(110)을 공급하는 웹 공급부(100); 웹(110)의 첫번째 유닛셀(112)을 잡아 분리필름(116)이 개재된 상태로 유닛셀들(112)이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그(200); 권취 지그(200)의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부(300); 및 권취 지그(200)의 회전축을 웹(110)의 진행 방향(X축 방향)에서 위치 보정하는 X축 방향의 회전축 보정부(400)로 구성되어 있다.
또한, Y축 방향의 회전축 보정부(300)는 권취과정에서 웹(110)의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹(110)의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킴으로써, 권취과정에서 웹(110)의 상하 진폭을 최소화하고 있다.
권취 지그(200)는 유닛셀(112)의 상단부와 유닛셀(112)에 대응하는 분리필름(114)의 하단부를 잡아 고정하는 형태의 지그(210)이고, 회전축의 Y축 위치는 분리필름(114)의 상향 또는 하향 위치 변동시 변동을 상쇄하는 방향으로 변화되고 있다.
X축 방향의 회전축 보정부(400)는 판상형 유닛셀(112)의 권취시 발생하는 웹(110)의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킴으로써, 웹(110)의 인장력이 일정하게 유지되도록 하고 있다.
따라서, 권취 지그(200)의 회전축은 X축 방향과 Y축 방향의 위치 보정이 동시에 수행되고, 권취 지그(200)의 회전축은 권취과정에서 X축 방향이 장축이고 Y축 방향의 단축인 타원형의 위치 보정이 행해지게 된다.
도 2 및 도 3에는 풀셀들을 권취하여 제조된 스택/폴딩형 전극조립체의 예시적인 구조 및 제조과정에 대한 모식도들이 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 유닛셀로서 순차적으로 양극/분리막/음극이 위치되는 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)이 복수 개 중첩되어 있고, 각각의 중첩부에는 분리필름(20)이 개재되어 있다. 분리필름(20)은 풀셀을 감쌀 수 있는 단위길이를 갖고, 단위길이마다 내측으로 꺾여서 중앙의 풀셀(10)로부터 시작되어 최외각의 풀셀(14)까지 연속하여 각각의 풀셀을 감싸는 구조로 풀셀의 중첩부에 개재되어 있다. 분리필름(20)의 말단부는 열융착하거나 접착 테이프(25) 등을 붙여서 마무리한다. 또한, 상기 양극 및 음극들은 각각의 전극시트 양면에 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되어 있으나, 도 2 및 도 3에서는 편의상 도시하지 않았다.
이러한 스택/폴딩형 전극조립체는, 긴 길이의 분리필름(20) 상에 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)을 배열하고 분리필름(20)의 일 단부(21)에서 시작하여 순차적으로 권취함으로써 제조된다.
이 때, 유닛셀인 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)의 배열 조합을 살펴보면, 제 1 풀셀(10)과 제 2 풀셀(11)은 적어도 하나의 풀셀에 대응하는 폭 간격으로 이격된 거리에 위치되어 있어서, 권취 과정에서 제 1 풀셀(10)의 외면이 분리필름(20)으로 완전히 도포된 후 제 1 풀셀(10)의 하단면 전극(음극)이 제 2 풀셀(11)의 상단면 전극(양극)에 접하게 된다.
제 2 풀셀(11) 이후의 풀셀들(12, 13, 14)은 권취에 의한 순차적인 적층 과정에서 분리필름 (20)의 도포 길이가 증가하게 되므로, 권취 방향으로 그들 사이의 간격이 순차적으로 늘어나도록 배치되어 있다.
또한, 이러한 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)은 권취시 적층된 계면에서 양극과 음극이 대면하도록 구성되어야 하는 바, 제 1 풀셀(10)과 제 2 풀셀(11)은 상단면 전극이 양극인 풀셀이고, 제 3 풀셀(12)은 상단면 전극이 음극인 풀셀이며, 제 4 풀셀(13)은 상단면 전극이 양극인 풀셀이고, 제 5 풀셀(14)은 상단면 전극이 음극인 풀셀로 이루어져 있다. 즉, 제 1 풀셀(10)을 제외하면 상단면 전극이 양극인 풀셀들(11, 13)과 상단면 전극이 음극인 풀셀들(12, 14)이 교번되는 순차적인 배열로 이루어져 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 유닛셀이 바이셀인 경우에는 바이셀이 두 개의 단위로 교번되는 배열로 탑재되게 된다.
도 4에는 바이셀들을 권취하여 스택/폴딩형 전극조립체를 제조하는 과정에 대한 모식도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 유닛셀로서 순차적으로 양극/분리막/음극/분리막/양극 또는 음극/분리막/양극/분리막/음극이 위치되는 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)이 분리필름(40) 상에 배치되어 있고, 제 1 바이셀(30)에서 시작하여 순차적으로 권취함으로써 스택/폴딩형 전극조립체를 제조할 수 있다.
이 때, 유닛셀인 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)의 배열 조합을 살펴보면, 제 1 바이셀(30)과 제 2 바이셀(31)은 적어도 하나의 바이셀에 대응하는 폭 간격으로 이격된 거리에 위치되어 있어서, 권취 과정에서 제 1 바이셀(30)의 외면이 분리필름(40)으로 완전히 도포된 후 제 1 바이셀(30)의 하단면 전극(음극)이 제 2 바이셀(31)의 상단면 전극(양극)에 접하게 된다.
제 2 바이셀(31) 이후의 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)은 권취에 의한 순차적인 적층 과정에서 분리필름(40)의 도포 길이가 증가하게 되므로, 권취 방향으로 그들 사이의 간격이 순차적으로 늘어나도록 배치되어 있다.
또한, 이러한 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)은 권취시 적층된 계면에서 양극과 음극이 대면하도록 구성되어야 하는 바, 하나의 바람직한 예로, 제 1 바이셀(30)은 외부 전극이 음극이고, 제 2 바이셀(31)과 제 3 바이셀(32)은 외부 전극이 양극이며, 제 4 바이셀(33)과 제 5 바이셀(34)은 외부 전극이 음극으로 이루어져 있다. 즉, 제 1 바이셀(30)을 제외하면 외부 전극이 양극인 바이셀들(31, 32)과 외부 전극이 음극인 바이셀들(33, 34)이 두 개 단위로 교번되는 순차적인 배열로 이루어져 있다.
도 5에는 권취 지그의 회전 운동으로 인한 웹의 길이 변화를 계산하기 위한 모식도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 권취 지그의 회전 반경이 a이고, 공급부인 롤러에서 권취 지그의 회전중심까지의 직선 거리가 b이며, 롤러에서 권취 지그 각도에 따른 웹의 길이가 c이다. 상기 c는 X축에 대한 권취 지그와 각도 변화(θ)에 따라, 하기와 같은 식으로 나타낼 수 있다.
c = (a2+b2-2abcosθ)1/2
상기 계산된 c에서 θ=0인 경우의 c0를 빼면 웹의 길이 변화량을 구할 수 있다.
도 6에는 회전 운동 시 웹의 길이 변화량, 선형 변화량, 및 보정량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 회전 각도에 따라 웹의 길이가 일정하게 증가할 경우의 그래프가 선형의 경우인 웹의 길이 변화량('선형 변화량')이다. 이 경우에는 상기 Vx가 일정하게 된다. 그러나, 권취 지그, 궁극적으로 권취되는 유닛셀이 판형상임으로 인해, 회전 운동에서, 상기 계산식에 의해 계산된 값과 같이 최종 변화량은 동일하지만, 웹의 길이 변화량이 선형 변화량에 대해 편차를 가지는 변화량이 나타나게 된다.
이러한 편차를 없애기 위해 상기 웹의 길이 변화량에서 선형 변화량을 뺀 보정량을 구하게 된다.
도 7에는 상기에서 계산한 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프가 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 보정량 그래프는 연속하는 함수와 유사한 모습을 보이고 있지만, 180 도 부근에서 미분이 불가능한 점이 생긴다. 변위의 미분 값은 속도가 되므로, 도 6의 속도(velocity) 그래프에서와 같이 꼭지점이 발생하게 된다. 이로 인해, 가속도가 급격하게 변화되고, 이는 과다한 충격량의 발생을 초래한다.
따라서, 이러한 보정 방법으로는 공정 효율성 증진을 위하여 회전 속도를 증가시키는데 한계가 있음을 알 수 있다.
도 8에는 주기 함수(7.25 사인 함수)로 보정해주는 경우의 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프가 개시되어 있다.
도 8을 참조하면, 보정량 그래프는 주기 함수인 사인 함수 그래프와 유사하다. 따라서, 7.25 사인 함수 그래프를 적절히 선택하여 보정하면, 도 8의 그래프에서 보는 바와 같이, 보정량 그래프의 모든 위치에서 미분이 가능하고, 속도 및 가속도 그래프가 모두 연속됨을 알 수 있다. 또한, 충격량이 일정 범위를 벗어나지 않으므로, 과도한 충격량으로 인한 토크를 보상하지 않아도 되는 장점이 있다.
도 9에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도가 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 폴딩 장치(500)는 회전축 보정부와 권취부를 포함하며 회전축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어져 있다. 상기 회전축 보정부는, 회전하는 편심 롤러(510)와, 상기 편심 롤러(510)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 주는 가변 크랭크(520)로 이루어져 있다.
가변 크랭크(520)에 편심 롤러(510)의 편심 축이 맞물리는 부분에는 편심 축이 회전하는 지름만큼 수평 방향으로 홈이 형성되어 있다. 도면에는 생략되어 있지만, 가변 크랭크(520)는 수평 방향으로의 이동이 억제되도록 구성되어 있다.
따라서, 편심 롤러(510)를 통해 전달되는 회전 운동이 수평 방향으로는 가변 크랭크(520)가 이동하지 않고, 상기 홈을 통해 상하 방향의 직선 운동으로 변환된다.
회전축 보정부의 가변 크랭크(520)는 권취 지그(540)가 장착되어 있는 권취부(530)에 연동되어 권취 지그(540)의 회전축을 상하 방향으로 보정하게 된다.
이 경우, 권취 지그(540)가 유닛셀들(550)이 분리필름(560) 위에 배열되어 있는 웹을 권취하는 과정에서 웹의 상하 펄럭임을 감소시킬 수 있다. 이로 인하여, 상하 진동으로 발생할 수 있는 전극 물질의 비산으로 인한 문제를 해결할 수 있다.
도 10에는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도가 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 폴딩 장치(600)는 Y축 보정부, X축 보정부 및 권취부를 포함하며, 상기 Y축 보정부 및 권취부는 상기 도 9에서 설명한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략한다. 상기 X축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어져 있다. 상기 X축 보정부는, 회전하는 편심 롤러(680)와, 편심 롤러(680)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 주는 가변 크랭크(670)로 이루어져 있다.
X축 보정부는 Y축 보정부의 대향면에 위치할 수도 있고, Y축 보정부가 위치하는 면의 수직인 면에 위치할 수도 있다. 가변 크랭크(670)에 편심 롤러(680)의 편심 축이 맞물리는 부분에는 편심 축이 회전하는 지름만큼 웹 이송 방향의 수직 방향으로 홈이 형성되어 있다. 상기 홈을 통하여 웹 이송 방향의 수직 방향으로는 가변 크랭크(670)가 이동하지 않고, 웹 이송 방향으로만 직선 운동을 하게 된다. 이러한 직선 운동은 편심 롤러(680)의 편심 축의 회전 운동에 의해 발생하므로, 주기 함수 형태로 운동하게 된다.
X축 보정부와 Y축 보정부의 가변 크랭크(620, 670)는 각각 권취 지그(640)가 장착되어 있는 권취부(630)에 연동되어 권취 지그(640)의 회전축을 상하 및 수평 방향으로 보정하게 된다.
이 경우, 상기 권취 지그(640)가 유닛셀(650)들이 분리필름(660) 위에 배열되어 있는 웹을 권취하는 과정에서 웹의 이송 속도를 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 상하 펄럭임도 감소시킬 수 있다.
도 11에는 본 발명의 폴딩 장치를 사용하는 경우 상하 보상 변위를 나타낸 그래프가 모식적으로 도시되어 있다.
도 11을 참조하면, 권취 지그의 맨드릴은 시계 방향으로 회전하면서 전극조립체를 제조하고, 웹은 그래프의 오른쪽에서 공급된다. 맨드릴은 웹에 회전력을 가하는 끝단 부분과 대향하는 위치의 개방 단부로 이루어진 평면 구조로 이루어져 있다.
상하 방향의 보정이 없는 경우, 맨드릴은 회전축을 중심으로 맨드릴의 길이를 지름으로 하는 원운동을 하게 된다. 이 경우, 웹은 권취 과정에서 수직 아래쪽으로 맨드릴이 형성하는 원의 반지름에 대응하는 길이만큼 변동량을 가지게 된다.
그러나, 상하 방향의 보정을 가해주는 경우, 맨드릴의 끝단이 회전축(center position)의 상하 보정량에 대응하는 길이만큼 수직 위쪽으로 이동하게 되고, 상하 방향 보정량에 대응하는 길이만큼 웹의 변동량이 줄어들게 된다.
도 11의 경우, 맨드릴 폭이 70 mm이고, 보정 전 웹의 상하 변동량이 35 mm이었다. 여기에 상하 보정 15 mm를 적용하는 경우, 웹의 상하 변동량은 20 mm가 되었다.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 내용을 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
맨드릴 폭이 65.2 mm인 권취 지그에 Y축 보정부 및 X축 보정부를 설치한 폴딩 장치를 제조하였다.
<비교예 1>
Y축 보정부를 설치하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴딩 장치를 제조하였다.
<실험예 1>
실시예 1 및 비교예 1의 폴딩 장치를 사용하여, 34 ppm의 고속 폴딩을 실시하였다. 이 때, 맨드릴 폭 끝단에서 150 mm 거리에서 웹의 변위를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure PCTKR2011005132-appb-I000001
상기 표 1을 참조하면, Y축 보정을 실시한 실시예 1의 폴딩 장치를 사용할 때 웹의 흔들림 변위가 비교예 1의 폴딩 장치를 사용할 때의 흔들림 변위보다 작은 것을 알 수 있다. 이는 상하 방향의 보정을 통하여 웹의 흔들림이 줄어든 결과이다. 이로 인하여, 고속 폴딩 시에도 활물질의 비산 등으로 인한 품질 저하 문제를 억제할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴딩 장치는 권취 지그의 회전축을 Y축 방향에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하도록 폴딩 장치를 구성함으로써, 공정 효율성을 향상시키기 위해 권취 속도를 높이는 경우에도, 폴딩 공정에서 유닛셀의 전극 활물질이 떨어지거나 분진이 발생하는 것을 방지할 수 있어서, 전극조립체의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서,
    분리필름의 상면에 판상형 유닛셀들이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(web)을 공급하는 웹 공급부;
    상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및
    상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부;
    를 포함하고 있고,
    상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유닛셀은 바이셀 또는 풀셀인 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유닛셀들은, 첫 번째 유닛셀에 인접한 부위에는 유닛셀이 배열되어 있지 않아 유닛셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하고, 상기 이격 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 유닛셀의 전면을 감쌈으로써 유닛셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지하는 배열 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 유닛셀이 바이셀일 때, 바이셀의 하단부 방향에 다른 유형의 바이셀들이 인접하도록 배열되는 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 유닛셀이 풀셀일 때, 각 풀셀의 하단부에는 다른 전극면이 동일면(전면)을 향하도록 풀셀들을 인접 배열하는 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 권취 지그는 유닛셀의 상단부와 상기 유닛셀에 대응하는 분리필름의 하단부에서 웹을 잡아 고정하는 형태의 지그인 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 회전축의 Y축 위치는 웹의 상향 또는 하향 위치 변동시 상기 변동을 상쇄하는 방향으로 변화되는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향(X축 방향)에서 위치 보정하는 X축 방향의 회전축 보정부를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 X축 방향의 회전축 보정부는 웹의 인장력이 일정하게 유지될 수 있도록, 판상형 유닛셀의 권취시 발생하는 웹의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 권취 지그의 회전축은 X축 방향과 Y축 방향의 위치 보정이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 권취 지그의 회전축은 권취과정에서 X축 방향이 장축이고 Y축 방향이 단축인 타원형의 위치 보정이 행해지는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부 및 X축 방향의 회전축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 장치를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 스택-폴딩형 전극조립체.
  15. 제 14 항에 따른 전극조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109713351A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 Da技术有限公司 二次电池的绝缘膜封装装置
EP2919314B1 (en) * 2013-04-11 2019-06-12 LG Chem, Ltd. Electrode laminate comprising electrodes having different areas and secondary battery comprising same

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012008742A2 (ko) * 2010-07-14 2012-01-19 주식회사 엘지화학 전극조립체의 폴딩 장치
KR101480742B1 (ko) * 2012-03-02 2015-01-09 주식회사 엘지화학 전극조립체의 폴딩 장치
KR101500520B1 (ko) * 2012-05-11 2015-03-09 주식회사 엘지화학 전극조립체의 폴딩 장치
US9300003B2 (en) 2013-08-05 2016-03-29 Lg Chem, Ltd. Meandering correction apparatus for electrode assembly
KR101587322B1 (ko) * 2013-08-05 2016-01-20 주식회사 엘지화학 전극조립체용 사행보정장치
CN103904369B (zh) * 2014-04-03 2016-08-24 深圳市吉阳自动化科技有限公司 极片叠片卷绕头及切割卷绕叠片一体机
ITUB20160742A1 (it) 2016-02-15 2017-08-15 Manz Italy Srl Apparato e metodo di avvolgimento
CN105810994B (zh) * 2016-05-31 2018-03-02 东莞阿李自动化股份有限公司 一种化成机
KR102065338B1 (ko) * 2016-12-07 2020-02-11 주식회사 엘지화학 전극조립체 제조를 위한 폴딩 장치 및 스택/폴딩형 전극조립체의 제조방법
IT201700015423A1 (it) 2017-02-13 2018-08-13 Manz Italy Srl Apparato e metodo di avvolgimento
KR102309536B1 (ko) * 2018-03-07 2021-10-07 주식회사 엘지에너지솔루션 전극시트 노칭장치 및 노칭방법
KR102288122B1 (ko) * 2018-03-27 2021-08-11 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조장치 및 제조방법
CN110160888B (zh) * 2019-06-18 2022-03-29 苏州弗士达科学仪器有限公司 一种柔性屏折叠测试装置
KR20210061112A (ko) * 2019-11-19 2021-05-27 주식회사 엘지화학 전극조립체 제조장치 및 방법
IT202000001033A1 (it) 2020-01-21 2021-07-21 Manz Italy Srl Apparato e metodo di avvolgimento per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica
CN111584922B (zh) * 2020-05-20 2021-08-17 帅福得（珠海保税区）电池有限公司 铁路电池电芯模组自动生产设备
KR20230027505A (ko) 2021-08-19 2023-02-28 엘지전자 주식회사 이차전지 스텍킹 장비

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010082060A (ko) 2000-02-08 2001-08-29 성재갑 다중 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조방법
KR20010082058A (ko) 2000-02-08 2001-08-29 성재갑 중첩 전기 화학 셀
KR20010082059A (ko) 2000-02-08 2001-08-29 성재갑 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조 방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4590812A (en) * 1983-06-16 1986-05-27 Brackett Douglas C Device for converting between rotary and rectilinear motion
US4779472A (en) * 1986-10-30 1988-10-25 Brackett Douglas C Motion converter
JPH06168736A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Sanyo Electric Co Ltd 渦巻電極体の製造方法
JP3336373B2 (ja) * 1995-12-27 2002-10-21 株式会社日立製作所 コイル線自動巻線装置及び方法
JPH1140144A (ja) 1997-07-22 1999-02-12 Sony Corp 電池電極巻回装置
JP3578629B2 (ja) * 1998-05-11 2004-10-20 山洋電気株式会社 巻線方法及び巻線機
JP3228907B2 (ja) 1998-06-25 2001-11-12 日本特殊陶業株式会社 リチウムイオンポリマー型２次電池の製造方法
JP4482965B2 (ja) * 1999-08-17 2010-06-16 ソニー株式会社 巻取装置および巻取方法
JP3726623B2 (ja) 2000-02-29 2005-12-14 三菱電機株式会社 巻き取り装置および巻き取り方法
JP2003146538A (ja) * 2001-11-15 2003-05-21 Sony Corp 巻取方法および巻取装置
KR100667891B1 (ko) * 2002-05-03 2007-01-11 주식회사 에스에프에이 파우치형 2차전지용 폴딩장치
FR2849283B1 (fr) * 2002-12-23 2005-10-28 Batscap Sa Architecture de dispositif de bobinage d'ensemble de stockage d'energie electrique
KR200341487Y1 (ko) * 2003-11-29 2004-02-14 주식회사 진우엔지니어링 전지의 셀유니트 폴딩장치
JP2005259531A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Shimane Jidoki Kk 扁平電子部品の製造装置
CN2746555Y (zh) * 2004-11-30 2005-12-14 比亚迪股份有限公司 锂离子电池极芯卷绕针
KR100933427B1 (ko) * 2005-08-16 2009-12-23 주식회사 엘지화학 교차분리막으로 이루어진 전기화학소자
KR100709861B1 (ko) * 2005-12-23 2007-04-23 삼성에스디아이 주식회사 전극롤 권취용 맨드릴
JP5002965B2 (ja) 2006-01-20 2012-08-15 ソニー株式会社 非水電解質電池およびその製造装置
KR100859996B1 (ko) 2006-05-15 2008-09-25 주식회사 엘지화학 이중 권취형 전극조립체
KR100987300B1 (ko) * 2007-07-04 2010-10-12 주식회사 엘지화학 스택-폴딩형 전극조립체 및 그것의 제조방법
KR101150265B1 (ko) 2007-07-16 2012-06-12 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 및 그것의 제조방법
KR101014817B1 (ko) 2007-12-14 2011-02-14 주식회사 엘지화학 안전 부재를 포함하고 있는 스택/폴딩형 전극조립체 및그것의 제조방법
CN101719561B (zh) 2009-11-24 2011-12-28 深圳市吉阳自动化科技有限公司 一种卷绕装置及卷绕方法
WO2012008742A2 (ko) * 2010-07-14 2012-01-19 주식회사 엘지화학 전극조립체의 폴딩 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010082060A (ko) 2000-02-08 2001-08-29 성재갑 다중 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조방법
KR20010082058A (ko) 2000-02-08 2001-08-29 성재갑 중첩 전기 화학 셀
KR20010082059A (ko) 2000-02-08 2001-08-29 성재갑 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2595233A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2919314B1 (en) * 2013-04-11 2019-06-12 LG Chem, Ltd. Electrode laminate comprising electrodes having different areas and secondary battery comprising same
CN109713351A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 Da技术有限公司 二次电池的绝缘膜封装装置
CN109713351B (zh) * 2017-10-26 2021-08-10 Da技术有限公司 二次电池的绝缘膜封装装置

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