WO2020027395A1 - 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법 - Google Patents

이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법 Download PDF

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WO2020027395A1
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electrode plates
separator
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정연길
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정연길
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery manufacturing facility and a secondary battery manufacturing method using the same.
  • the process of manufacturing a lithium battery includes a process of laminating a separator between the positive electrode plates and the negative electrode plates.
  • Prior art 1 provides a technique of repeatedly stacking separators between the positive electrode plates and the negative electrode plates.
  • the above technique is a technique of continuously stacking and aligning a separator between a positive electrode plate and a negative electrode plate.
  • Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2014-0142524 (hereinafter referred to as Prior Document 2) provides a stacking device of a lithium battery.
  • the prior art document 2 has a separator moving unit for moving the separator, a pole plate alignment unit for aligning the first electrode plate at regular intervals on the separator moving through the separator moving unit, and the one electrode plate may be positioned at a predetermined interval
  • a membrane movement control unit for controlling the movement of the separator moving unit so as to have a length
  • a pole plate insertion unit for folding and aligning the separator at the predetermined intervals and simultaneously inserting and aligning the second electrode plate on the opposite side of the separator where the first electrode plate is aligned.
  • the separator moving unit moves the separator. In addition, the separator moving unit continuously moves to align the upper surface of the separator provided with the first electrode plates.
  • the separator in which the first electrode plate is aligned is moved downward from the end of the separator moving part.
  • the pole plate insertion part is inserted along the side to be fitted to the other surface of the separator to be moved. Accordingly, the second electrode plate is aligned with the other surface of the separator in which the first electrode plate is not aligned. Therefore, a separator is disposed between the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the separator is linearly moved by a separator transfer unit such as a transfer rail. Then, the linearly moved separator flows downward.
  • the separator flowing downward is in physical contact with one end of the second electrode plate linearly moved from the side.
  • the separation membrane may not be completely in contact with one side of the second electrode plate which is moved laterally. Thus, the separator may be damaged.
  • the configuration in which the second electrode plates are sequentially stacked on the first electrode plate with the separator interposed therebetween through one electrode plate inserting part causes a production time delay in producing one secondary battery, resulting in a decrease in productivity.
  • the first electrode plate in advance with one surface of the separator and moving downward, the first electrode plate may be separated from one surface of the separator and separated.
  • the mechanism for supplying the first electrode plate and the mechanism for supplying the second electrode plate perform different processes, the first electrode plate and the second electrode plate may not be aligned normally.
  • the electrode plate alignment portion for supplying the first electrode plate is not stably supplied or moved to the position where the electrode plate or electrode plate is stacked. You may not be able to.
  • Prior art document 3 related to the present invention is Korean Patent Publication No. 10-2011-0048839.
  • the prior art document 3 includes an alignment / lamination step of aligning and stacking a first electrode plate, the first separator, the second separator, and the second electrode plate, and the first electrode plate, the first separator, and the first separator that are aligned and stacked. It provides a secondary battery manufacturing method comprising a taping step of taping the second separator and the second electrode plate in the outermost.
  • the separator is arranged in a zigzag shape and disposed between each electrode plate.
  • this also has a problem that the separator may cause a structural failure to lift in the electrode plate side regions of the different poles.
  • the first object of the present invention is to cross-feed the electrode plates of different polarities from the positions symmetrical to each other to the stacking position, and to interpose a separator therebetween to improve the productivity of the electrodes and to reduce the size of the equipment.
  • a secondary battery manufacturing facility and a secondary battery manufacturing method using the same are provided.
  • a second object of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing equipment and a secondary battery manufacturing method using the same, which can be easily aligned on the upper surface of the electrode plate by moving the electrode plate and the separator to interlock along the horizontal direction.
  • a third object of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing equipment and a secondary battery using the same to prevent the separation of the separator on one side of the electrode plate by forming a predetermined tension on the side of the electrode plate supplied separator It is to provide a manufacturing method.
  • a fourth object of the present invention is to clean the corresponding electrode plate that is moved while being supplied to the stacking position, the secondary battery manufacturing equipment that can prevent the formation of foreign matter on the electrode plate before the lamination process and the secondary battery manufacturing using the same To provide a way.
  • a fifth object of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing facility and a secondary battery manufacturing method using the same, which can prevent product defects due to misalignment by monitoring the alignment state of the electrode plate moved to the stacking position in real time. It is.
  • the present invention provides a secondary battery manufacturing equipment.
  • the main body A pair of electrode plate loading parts disposed to face each other and supplying electrode plates having different polarities; An electrode plate transfer unit for transferring the electrode plates of different polarities supplied from the pair of electrode plate loading units to cross the set stacking positions; A stacking unit installed on the main body to be disposed at the stacking position and horizontally reciprocating in a first distance range set as the electrode plates are cross-transferred; A separator supply unit installed in the main body so as to be disposed on the stacking unit and horizontally reciprocating in a second distance range set such that a separator is interposed between the electrode plates that are cross-transmitted; And a control unit controlling driving of the pair of electrode plate loading unit, the electrode plate transfer unit, the stacking unit, and the separator supply unit.
  • the pair of electrode plate loading parts include a first loading part and a second loading part disposed at a position symmetrical with the first loading part,
  • the first loading unit includes a first magazine in which the positive electrode plates are accommodated, and a first transfer unit which sequentially transfers the positive electrode plates from the first magazine to the first transfer position.
  • the second loading unit preferably includes a second magazine in which the negative electrode plates are accommodated, and a second transfer unit which sequentially transfers the negative electrode plates from the second magazine to the second transfer position.
  • the first transfer unit includes a first linear transfer unit disposed to be spaced apart from the first magazine, and a first rotary transfer unit disposed above the first magazine and the first linear transfer unit,
  • the first rotary feeder is installed on the first rotary feeder body, the first rotary feeder body, the first rotary module having a first rotary shaft along a vertical direction, and the first rotary feeder is installed on the first rotary shaft.
  • a plurality of first grip members disposed at intervals along the circumference of the first rotating plate, the first rotating plate being rotated around the first rotating shaft, and sequentially grasping the positive electrode electrodes as the predetermined angle is rotated; It is installed in the main body, and includes a first elevator for lifting the first rotary feeder body,
  • the first linear transfer unit includes: a first conveyor belt rotated endlessly; a pair of first driving rollers for rotationally supporting both ends of the first conveyor belt; and a first first roller for rotating the pair of first driving rollers. Include modules,
  • the plurality of first grip members sequentially grip the positive electrode plates from the first magazine and transfer them upstream of the first conveyor belt.
  • the first conveyor belt horizontally moves the positive electrode plates sequentially transferred to the first transfer position
  • the second transfer part includes a second linear transfer part disposed to be spaced apart from the second magazine, and a second rotation transfer part disposed above the second magazine and the second linear transfer part,
  • the second rotary feeder is installed on the second rotary feeder body, the second rotary feeder body, the second rotary module having a second rotary shaft along a vertical direction, and the second rotary feeder is installed on the second rotary shaft.
  • a second rotating plate rotated around a second rotating shaft, and a plurality of second grip members disposed at intervals along the circumference of the second rotating plate to sequentially grip the cathode electrode plates by a predetermined angle; It is installed in the main body, and includes a second elevator for lifting the second rotary feeder body,
  • the second linear transfer unit includes: a second conveyor belt rotated endlessly; a pair of second driving rollers for rotationally supporting both ends of the second conveyor belt; and a second for rotating the pair of second driving rollers. Include modules,
  • the plurality of second grip members sequentially grip the negative electrode plates from the second magazine and transfer them upstream of the second conveyor belt.
  • the second conveyor belt horizontally moves the cathode electrode plates sequentially transferred to the second transfer position
  • the transfer time of the positive electrode plates transferred to the first transfer position and the transfer time of the negative electrode plates transferred to the second transfer position form a constant time difference.
  • the electrode plate transfer unit may include a first electrode plate transfer unit that sequentially picks up and rotates the positive electrode plates transferred to the first transfer position, and a stack of negative electrode plates transferred to the second transfer position to achieve the time difference. It is preferable to include a second electrode plate transfer unit for sequentially rotating to pick up.
  • the rotation angle ranges of the first electrode plate transfer unit and the second electrode plate transfer unit are set to 180 degrees.
  • the first electrode plate transfer unit sequentially forms a first transfer arm having a ' ⁇ ' shape that forms a first central axis, and the positive electrode plates that are installed at both ends of the first transfer arm and transferred to a first transfer position.
  • the second electrode plate transfer unit sequentially rotates the second transfer arm having a ' ⁇ ' shape forming a second center axis, and the cathode electrode plates installed at both ends of the second transfer arm and transferred to the second transfer position.
  • the positive electrode plates and each of the negative electrode plates are preferably positioned to be sequentially stacked at the stacking position with the time difference.
  • the first transfer arm and the second transfer arm are preferably arranged to be symmetrical in the standby state before rotation.
  • Each end of the first feed arm forms a rotation range of 90 degrees
  • the first transfer arm is rotated to sequentially transfer the positive electrode plates transferred to the first transfer position using any one of the pair of first grippers installed at one end of the first transfer arm. To the location,
  • Both ends of the second feed arm form a rotation range of 90 degrees
  • the second transfer arm is rotated to sequentially transfer the negative electrode plates transferred to the second transfer position using any one of the pair of second grippers installed at one end of the second transfer arm. To the location,
  • the stacking unit forms the stacking position, a stacking plate in which each of the cathode electrode plates and the cathode electrode plates are cross-laminated, a rail for guiding a horizontal movement of the stacking plate, and the stacking plate as the first plate.
  • DD motor drum drive motor
  • a servo motor can be used directly.
  • the control unit when the positive electrode plate is seated on the laminated plate using the linear module, reciprocally moves the laminated plate to a half distance of the first distance range in a first direction,
  • the stacking plate When the cathode electrode plate is seated on the stacking plate, the stacking plate may be reciprocated to a half distance of the first distance range along a second direction opposite to the first direction.
  • the separator supply unit may include a separator supplier for supplying the separator and an upper portion of the laminated plate under the control of the controller, horizontally reciprocating in the second distance range, and supplying the separator to the first direction.
  • the moving roller is installed on the main body so as to be positioned above the laminated plate, and is disposed between the first roller and the first roller and the laminated plate to guide the separator to be supplied, and the second distance range. Including a second roller reciprocating while guiding the separator,
  • the controller moves the second roller to a half distance of the second distance range along a second direction, and supplies the separator to an upper surface of the anode electrode plate.
  • the second roller When the cathode electrode plate is seated on the laminated plate, the second roller is moved to a distance of half of the second distance range along the first direction opposite to the second direction, thereby moving the separator to the cathode electrode plate. It is preferable to supply to the upper surface of.
  • a pair of mandrel members are provided at both ends of the second roller to temporarily fix the separator supplied from both ends of the laminated plate.
  • the separator guide may include a plurality of guide rollers for guiding the separator at a plurality of positions moved along a predetermined movement path, and a tension generator installed on the movement path and forming a predetermined tension in the separation membrane.
  • the tension former may be configured to guide the movement of the separation membrane, a pair of dancer rollers which are moved in a direction crossing each other in a horizontal direction, and a buffer roller which guides the movement of the separation membrane and is moved up and down. It is preferable to include one.
  • a foreign matter removal unit forcibly removing foreign substances formed on the positive electrode plates or the negative electrode plates to be transferred is disposed,
  • the foreign matter removing unit it is preferable to forcibly remove the foreign matter through a vacuum or compressed air supply.
  • the stacking portion further comprises a vision portion
  • the vision unit obtains an adsorber for vacuum-adsorbing a pair of corners of each of the electrode plates seated at the pair of corner portions along the diagonal direction in the laminated plate, and acquires an image of the top surface of each of the adsorbed electrode plates. Including a camera for transmitting the acquired upper image to the controller,
  • the controller may determine whether the top image is aligned with a preset alignment image, and determine whether the top image is aligned.
  • Tabs on the rectangular plate are formed on each of the electrode plates, and another camera for acquiring an image of the tab and transmitting the tab image to the controller is disposed on the laminated plate.
  • the controller calculates horizontal position values of the tab along a horizontal direction through the image of the tab
  • the tab along the vertical direction calculates the vertical position values at both sides
  • the controller may determine that the tab is defective.
  • the pair of electrode plate loading parts may include a first loading part and a second loading part disposed at symmetrical positions with the first loading part, and the first loading part may accommodate the anode electrode plates. And a first magazine to sequentially position the positive electrode plates at the first transfer position, and the second loading unit includes a second magazine to accommodate the negative electrode plates and sequentially position the negative electrode plates at the second transfer position. It may also include.
  • the present invention cross-feeds electrode plates of different polarities from the positions symmetrical to each other to the lamination position, and interposes a separator therebetween to improve the productivity of the electrodes and reduce the size of the equipment. Has the effect.
  • the present invention has an effect that the separator is easily aligned with the upper surface of the electrode plate by moving the electrode plate and the separator to interlock along the horizontal direction.
  • the present invention transfers the electrode plate from the magazine onto the conveyor belt, and picked up the electrode plate transferred on the conveyor belt to the stacking position, the collision occurs when the electrode plate is transferred between the conventionally moved tables Can solve the problem.
  • the present invention has an effect that the separator is supplied to form a predetermined tension on the side of the electrode plate to prevent the separator from being misaligned on one side of the electrode plate.
  • the present invention has the effect of preventing the formation of foreign matter on the electrode plate prior to the lamination process by cleaning the electrode plate that is moved during the supply to the lamination position.
  • the present invention has the effect of preventing the product defects due to misalignment by monitoring the alignment state of the electrode plate moved to the stacking position in real time.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a secondary battery manufacturing facility of the present invention.
  • Figure 2a is a plan view showing a schematic configuration of a secondary battery manufacturing equipment of the present invention.
  • Figure 2b is a plan view showing another example of the electrode plate loading portion according to the present invention.
  • Figure 3a is a front view showing the electrode plate loading portion according to the present invention.
  • Figure 3b is a front view showing the first and second rotation transfer unit according to the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the first and second linear transfer unit according to the present invention.
  • FIG. 5 is a front view showing the configuration of the first and second linear transfer unit according to the present invention.
  • Figure 6a is a plan view showing a first and second electrode plate transfer unit according to the present invention.
  • 6B is a front view showing the first and second electrode plate transfer parts according to the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing a laminate according to the present invention.
  • FIG. 8 is a front view showing a laminate according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view schematically showing a configuration of a separator supply unit according to the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram giving a configuration for inspecting the alignment state of the electrode plate according to the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing an example of the configuration for checking the bending state of the tab formed on the electrode plate according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a process of forming a separator between the electrode plate according to the present invention.
  • any configuration is provided or disposed on the "top (or bottom)" of the substrate or “top (or bottom)” of the substrate, the arbitrary configuration is provided or disposed in contact with the top (or bottom) of the substrate Means that.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a secondary battery manufacturing facility of the present invention.
  • Figure 2a is a plan view showing a schematic configuration of a secondary battery manufacturing equipment of the present invention.
  • the secondary battery manufacturing apparatus of the present invention has a main body portion 1, an electrode plate loading portion 2, an electrode plate transfer portion 3, a stacking portion 5, and a separation membrane. It has a supply part 5 and the control part 6.
  • the main body 1 according to the present invention has an internal space.
  • the inner space is divided into two spaces.
  • the two spaces are symmetrical.
  • the unit facilities 1a and 1b in which the electrode plate loading unit 2, the electrode plate transfer unit 3, the stacking unit 5, and the separator supply unit 5 constitute a series of battery stacking processes are formed. It can be arranged to make. Therefore, each unit facility 1a, 1b implements a battery manufacturing process independently of each other. Therefore, product yield can be improved.
  • each unit has the same configuration as each other.
  • Figure 3 is a front view showing the electrode plate loading portion according to the present invention.
  • 4 is a plan view showing the configuration of the first and second linear transfer unit according to the present invention.
  • 5 is a front view showing the configuration of the first and second linear transfer unit according to the present invention.
  • the electrode plate loading portion 2 according to the present invention is composed of a pair.
  • the electrode plate loading unit 2 configured as a pair supplies electrode plates 10 and 20 having different polarities.
  • the pair of electrode plate loading parts 2 include a first loading part 100 and a second loading part 200.
  • the first and second loading parts 100 and 200 have the same configuration.
  • the first loading part 100 and the second loading part 200 are arranged to correspond to and symmetric with each other in the main body part 1.
  • the first loading unit 100 has a first magazine 110 and the first transfer unit 120.
  • the positive electrode plates 10 are sequentially loaded in the first magazine 110 along the top and bottom.
  • the first magazine 100 is a device for sequentially positioning the positive electrode plates 10 in the first extraction position along the upper side.
  • the first transfer part 120 sequentially transfers the positive electrode plates 10 to the first transfer position from the first magazine 110.
  • the first transfer part 120 is disposed above the first linear transfer part 130 spaced apart from the first magazine 110 and between the first magazine 110 and the first linear transfer part 130. It has a first rotary transfer unit 140.
  • the first rotary transfer unit 140 is installed on the first rotary transfer unit body 141 and the first rotary transfer unit body 141, and includes a first rotary module (142a) having a first rotary shaft 142a along a vertical direction. 142 and a first rotating plate 143 installed on the first rotating shaft 142a and rotating around the first rotating shaft 142a along the circumference of the first rotating plate 143. And a plurality of first grip members 144 and sequentially installed as the positive electrode plates 10 are gripped sequentially by rotating the positive electrode plates 10 and the main body unit 1, and the first rotation transfer unit body 141. It includes a first elevator 145 to elevate). The first elevator 145 has an axis that is moved up and down. The shaft is connected to the first rotary transfer unit body 141.
  • the first linear transfer unit 130 is a first conveyor belt 131 is rotated endlessly, a pair of first drive rollers 132 for rotationally supporting both ends of the first conveyor belt 131, the one
  • the first module 133 rotates the pair of first driving rollers 132.
  • the plurality of first grip members 144 sequentially grip the positive electrode plates 10 from the first magazine 110 to transfer one end upstream of the first conveyor belt 131.
  • the first conveyor belt 131 horizontally moves the positive electrode plates 10 sequentially transferred to the first transfer position.
  • the second loading part 200 sequentially removes the second magazine 210 in which the cathode electrode plates 20 are accommodated, and the cathode electrode plates 20 sequentially from the second magazine 210. It has a 2nd conveyance part 220 which conveys to a 2nd conveyance position.
  • Cathode electrode plates 20 are sequentially loaded in the second magazine 210 along the top and bottom.
  • the second magazine 210 is a device for sequentially placing the cathode electrode plates 20 in the second extraction position along the upper side.
  • the second transfer part 220 sequentially transfers the negative electrode plates 20 to the second transfer position from the second magazine 210.
  • the second transfer unit 220 is disposed above the second linear transfer unit 230 spaced apart from the second magazine 210 and between the second magazine 210 and the second linear transfer unit 230. It has a second rotary feeder 240 to be.
  • the second rotary feeder 240 is installed on the second rotary feeder body 241 and the second rotary feeder body 241, and has a second rotary module 242a having a second rotary shaft 242a along a vertical direction ( 242, a second rotary plate 243 installed on the second rotary shaft 242a and rotating with the second rotary shaft 242a as the center of rotation, and a gap along the circumference of the second rotary plate 243.
  • a plurality of second grip members 244 and sequentially installed as the negative electrode plates 20 are rotated by a predetermined angle, and are installed on the main body part 1, and the second rotation transfer part body 242.
  • a second elevator 245 for elevating).
  • the second linear transfer unit 230 is a second conveyor belt 231 is rotated endlessly, a pair of second drive rollers 232 for supporting the two ends of the second conveyor belt 231, the one And a second module 233 for rotating the pair of second drive rollers 232.
  • the second conveyor belt 231 horizontally moves the negative electrode plates 20 sequentially transferred to the second transfer position.
  • the transfer time of the positive electrode plates 10 transferred to the first transfer position and the transfer time of the negative electrode plates 20 transferred to the second transfer position form a predetermined time difference.
  • each of the first rotating module 142 and the second rotating module 242 is configured to rotate 180 degrees when configured as two heads, and rotated by 90 degrees when configured as four heads.
  • the first and second modules 133 and 233 are driven by the control of the controller.
  • Vacuum suction members are installed on the first and second grip members 144 and 244.
  • the vacuum adsorption members may grip or release the grip by vacuum adsorption on the upper surface of the positive electrode or the negative electrode plate depending on whether the vacuum is provided from the vacuum provider.
  • Figure 2b is a plan view showing another example of the electrode plate loading portion according to the present invention.
  • the electrode plate loading unit 2 may transfer each of the electrode plates 10 and 20 from the magazine to the first and second temporary transfer positions and the stacked positions.
  • the electrode plate loading part 2 may include only the first and second magazines 110 and 210 without the above-described first and second moving parts 120 and 220.
  • the first and second transport positions of the electrode plates 10 and 20 may be formed in the first and second magazines 110 and 210. Therefore, the electrode plate transfer unit 3 to be described later may transfer the electrode plates 10 and 20 directly from each of the first and second magazines 110 and 210.
  • the first magazine 110 accommodates a plurality of positive electrode plates 10.
  • a plurality of cathode electrode plates 20 are accommodated in the second magazine 210.
  • the tabs formed at the ends of each of the positive and negative electrode plates 10 and 20 are disposed at opposite positions.
  • the first magazine 110 and the second magazine 210 may discharge the electrode plates 10 and 20 through various methods as follows.
  • each of the first and second magazines 110 and 210 may be discharged from side to side by introducing the corresponding electrode plates 10 and 20 to the front.
  • each of the first and second magazines 110 and 210 may discharge the electrode plates 10 and 20 along the left and right to the front.
  • each of the first and second magazines 110 and 210 may use the lift device to inject the corresponding electrode plates 10 and 20 along left and right, and to discharge the lower and lower parts.
  • FIG 6a and 6b are views showing the first and second electrode plate transfer unit according to the present invention.
  • the electrode plate transfer unit 3 crosses and transfers electrode plates 10 and 20 having different polarities supplied from the first and second electrode plate loading units 100 and 200 to a predetermined stacking position.
  • the first electrode plate transfer unit 300 sequentially picks up and rotates the anode electrode plates 10 transferred to the first transfer position.
  • the second electrode plate transfer unit 400 sequentially picks up and rotates the negative electrode plates 20 transferred to the second transfer position to the stacking position to achieve the time difference.
  • the first and second electrode plate transfer parts 300 and 400 have the same configuration. However, they are arranged to be symmetrical with each other. The configuration of the first and second electrode plate transfer units 300 and 400 will be described.
  • the first electrode plate transfer unit 300 is installed on both ends of the first transfer arm 310 and the first transfer arm 310 forming a ' ⁇ ' shape to form a first central axis 311 And a pair of first grippers 320 for sequentially picking up and transporting the positive electrode plates 10 transferred to the first transfer position to the lamination position, and being axially connected to the first central axis 311.
  • the first transport arm 310 is composed of a first rotator 330 to repeatedly rotate within a 180 degree rotation range.
  • Each end of the first transfer arm 310 forms a rotation range of 90 degrees.
  • the positive electrode transferred to the first transfer position using any one of the pair of first grippers 320 installed at one end of the first transfer arm 310 while the first transfer arm 310 is rotated.
  • the electrode plates 10 are sequentially transferred to the first temporary transfer position.
  • Stacking positions of the positive electrode plates 10 sequentially transferred to the first temporary transfer position using another one of the pair of first grippers 320 installed at the other end of the first transfer arm 310. Transfer to.
  • the positive electrode plate 10 can increase the transfer efficiency to the stacking position.
  • the second electrode plate transfer part 400 is provided at both ends of the second transfer arm 410 having a ' ⁇ ' shape forming the second central axis 411, and the second transfer arm 410.
  • the second transfer arm 410 is composed of a second rotor 430 to repeatedly rotate within a 180 degree rotation range.
  • the first transfer arm 310 and the second transfer arm 410 are arranged to be symmetrical in the standby state before rotation.
  • Each end of the second transfer arm 410 forms a rotation range of 90 degrees.
  • the negative electrode transferred to the second transfer position using any one of the pair of second grippers 420 installed at one end of the second transfer arm 410 while the second transfer arm 410 is rotated.
  • the electrode plates 20 are sequentially transferred to the second temporary transfer position.
  • the present invention transfers the cathode electrode plate 20 at 90 degree rotation intervals using both ends of the second transfer arm 420, thereby increasing the efficiency of the cathode electrode plate 20 being transferred to the stacking position.
  • the first and second transfer arms 310 and 410 according to the present invention are rotated alternately with a predetermined time difference, so that the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20 are cross-supplied so that they can be stacked at the crossing position. Can be. That is, each of the positive electrode plates 10 and the negative electrode plates 20 is positioned to be sequentially stacked at the stacking position with the time difference.
  • FIG. 7 is a plan view showing a laminate according to the present invention.
  • 8 is a front view showing a laminate according to the present invention.
  • the stacking unit 5 is installed in the main body unit 1 so as to be disposed at a stacking position, and is set as the electrode plates 10 and 20 are cross-transferred. It is horizontally reciprocated in one distance range.
  • the stacking portion 5 includes a stacking plate 510, a rail 520, and a linear module 530.
  • the stacking plate 510 forms the stacking position such that each of the positive electrode plates 10 and the negative electrode plates 20 is cross laminated.
  • the rail 520 is installed in the main body 1 to guide the horizontal movement of the laminated plate 510.
  • the linear module 530 horizontally reciprocates the stacking plate 510 in the first distance range.
  • the control unit 6 uses the linear module 530 when the positive electrode plate 10 is seated on the stacking plate 510. Thus reciprocating to a half distance of the first distance range.
  • the controller 6 moves the stacking plate 510 along the second direction opposite to the first direction. Reciprocate halfway down the range.
  • FIG. 9 is a view schematically showing a configuration of a separator supply unit according to the present invention.
  • the separator supply unit 6 includes a separator feeder 6910, a moving roller 620, and a separator guide 630.
  • the separator feeder 610 has a predetermined length and supplies a separator 30 in a wound state.
  • the moving roller 620 is disposed above the laminated plate 510 according to the control of the controller 4, and is horizontally reciprocated in the second distance range, and the separation membrane 30 is supplied to the separator. It guides to be in close contact with the upper surface of the positive electrode plate 10 moved along one direction.
  • the moving roller 620 guides the separator 30 to be in close contact with an upper surface of the cathode electrode plate 20 that is moved along the second direction.
  • the separator guide 630 guides the separator 30 supplied from the separator feeder 610 to the moving roller part 620.
  • the separator 30 according to the present invention described above is moved along a predetermined movement path.
  • the above-described moving roller 620 includes first and second rollers 621 and 622.
  • the first roller 621 is installed on the main body 1 so as to be positioned above the lamination plate 510, and guides the separator 30 to be supplied. The position of the first roller 621 is fixed.
  • the second roller 622 is disposed between the first roller 621 and the lamination plate 510, and guides the separation membrane 30 while being reciprocated in the second distance range.
  • control unit 4 when the positive electrode plate 10 is seated on the laminated plate 510, the second roller 622 along the second direction in the second range of distance
  • the separation membrane 30 is supplied to the upper surface of the positive electrode plate 10 by moving to a half distance of.
  • the main body 1 according to the present invention is provided with a sliding rail (not shown).
  • the second roller 622 may be provided with another linear module for reciprocating along the first direction and the second direction in the second distance range along the sliding rail.
  • the other linear module may be driven by the control of the controller.
  • the controller 4 moves the second roller 622 along a first direction opposite to the second direction.
  • the separator 30 is supplied to the upper surface of the cathode electrode plate 20 by moving to a half distance of the second distance range.
  • a pair of mandrel members are provided at both ends of the second roller 622 to temporarily fix the separator 30 supplied from both ends of the laminated plate 510.
  • the mandrel member is a member such as a shaft plate.
  • the pair of mandrel members serve to temporarily hold the separation membrane 30 supplied from the first roller 621, so that the operation interposed on the positive electrode plate 10 or the negative electrode plate 20 proceeds. It is possible to solve the problem of lifting or misalignment at the end of the electrode plate.
  • the separator guide 630 includes a plurality of guide rollers 631 for guiding the separator 30 at a plurality of positions moved along a set movement path, and are installed on the movement path, and the separation membrane ( And a tension former 632 forming a constant tension in 30.
  • the tension former 632 guides the movement of the separation membrane 30, but a pair of dancer rollers 632a are moved in a direction crossing each other along a horizontal direction, and the movement of the separation membrane 30. Guide, but at least one of the buffer roller 362b to move along the top and bottom.
  • the tension former 632 according to the present invention may include only the pair of dancer rollers 632a.
  • the tension former 632 may include only the buffer roller 632b.
  • the tension former 632 according to the present invention may include one phase dancer roller 632a and a buffer roller 632b at the same time.
  • the positive electrode plates 10 or the negative electrode plates 20 are transferred.
  • the foreign matter removing unit 700 forcibly removing the foreign matter formed is disposed.
  • the foreign matter removing unit 700 may forcibly remove the foreign matter through a vacuum or compressed air supply.
  • the foreign material removing unit 700 may be a device for forming a vacuum suction force.
  • the vacuum suction force is a vacuum device driven by the control of the control unit.
  • the vacuum device may be disposed on a predetermined position of the first and second conveyor belts 131 and 231 and may include suctions that suck foreign substances through the vacuum suction force.
  • the foreign material removing unit 700 may include a blower for discharging compressed air.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram giving a configuration for inspecting the alignment state of the electrode plate according to the present invention.
  • the stacking unit 5 further includes a vision unit 800.
  • the vision unit 800 includes an adsorber 810 for vacuum adsorption of a pair of corner bottoms along an oblique direction of the electrode plates 10 and 20 seated on the lamination plate 510, and the adsorbed electrodes. And a camera 820 for acquiring the top image of the plates 10 and 20 and transmitting the obtained top image to the controller 4.
  • the controller 820 determines whether the top image corresponds to a preset alignment image, and determines whether the top image is aligned.
  • FIG. 11 is a view showing an example of the configuration for checking the bending state of the tab formed on the electrode plate according to the present invention.
  • tabs 11 on a rectangular plate are formed on electrode plates 10 and 20 according to the present invention, and an image of the tabs 11 is obtained on an upper portion of the laminated plate 510.
  • Another camera 830 for transmitting this to the controller 4 is disposed.
  • the controller 4 calculates the horizontal length W of the tab 11 along the horizontal direction through the image of the tab 11.
  • the controller 4 calculates vertical lengths H at both sides of the tab 11 along the vertical direction.
  • the controller 4 calculates the calculated position of the intersection of the horizontal length W and the vertical lengths H.
  • the controller 4 calculates the corner position values of both ends of the tab 11 through the crossing position values.
  • the controller 4 calculates the distance between the calculated position values.
  • the controller 4 compares the calculated distance with a preset normal distance, and determines that the tap is bad when the calculated distance is different from the preset normal distance.
  • controller 4 may compare the image of the tab 11 acquired as described above with a preset image to determine the amount of payment.
  • controller 4 compares the measured top image preset reference image to determine whether the tab is bent, or compares the measured area of the top image with the preset reference area, and compares the quality of the tab or the like. Defects can also be determined.
  • a secondary battery manufacturing method using the secondary battery manufacturing apparatus according to the present invention includes an electrode plate loading step, an electrode plate transfer and a separator forming step.
  • the first loading part 100 transfers the positive electrode plates 10 to the first transfer position.
  • the first rotation transfer unit 140 rotates the first grip members 144 in a predetermined angle range.
  • Each of the first grip members 144 is lowered through the first elevator 145 at the corresponding position.
  • the first grip member 144 vacuum-adsorbs the positive electrode plate 10 loaded in the first magazine 110.
  • the first grip member 144 is rotated to be positioned on the first conveyor belt 131.
  • the first grip member 144 releases the vacuum to seat the gripped positive electrode plate 10 on the first conveyor belt 131.
  • the seated positive electrode plate 10 is transferred to the first transfer position according to the movement of the first conveyor belt 131.
  • the positive electrode plate 10 is waited at the first transfer position.
  • the cathode electrode plate 20 according to the present invention may also be transferred to the second conveyance position of the second conveyor belt 231 and waited.
  • the cathode electrode plate 20 is also rotated on the second conveyor belt 231 by the second rotation transfer unit 240 is sequentially supplied. Then, the seated negative electrode plate 20 is transferred to the second transfer position in accordance with the movement of the second conveyor belt 231.
  • the negative electrode plate 20 is transported and waited at a predetermined time difference from the time that the positive electrode plate 10 is waited at the first transfer position.
  • the time difference is made by the control of the controller 4.
  • each of the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20 is transported and waited at the corresponding transfer position.
  • FIG. 12 is a view showing a process of forming a separator between the electrode plate according to the present invention.
  • the separation membrane 30 is guided through the moving roller 620.
  • the separator 30 to be supplied is guided by the first roller 621.
  • the separator 30 guided by the first roller 621 is guided by the second roller 622 to form a state positioned on the laminated plate 510.
  • the positive electrode plate 10 transferred to the first transfer position is transferred to the stacked position.
  • the first transfer arm 310 is rotated at 180 degree intervals. Here, each end of the first transfer arm 310 is rotated in a 90 degree rotation range.
  • the first gripper 320 installed at one end of the first transfer arm 310 is rotated to the first transfer position.
  • the first gripper 320 picks up the positive electrode plate 10 held in the first transfer position.
  • the first gripper 320 installed at one end of the first transfer arm 310 is rotated to its original position.
  • the first gripper 320 causes the positive electrode plate 10 to stand by at the first temporary transfer position formed at the original position.
  • the first gripper 320 installed at the other end of the first transfer arm 310 is rotated to the first temporary transfer position.
  • the first gripper 320 installed at the other end of the first transfer arm 310 picks up the positive electrode plate 10 held at the first temporary transfer position.
  • the first gripper 320 installed at one end of the first transfer arm 310 picks up the other positive electrode plate 10 held at the first transfer position.
  • the first gripper 320 installed at the other end of the first transfer arm 310 is stacked in a state in which the positive electrode plate 10 is gripped. Is rotated.
  • the first gripper 320 installed at the other end of the first transfer arm 310 seats the positive electrode plate 10 at the stacked position.
  • the positive electrode plate 10 is seated on the laminated plate 510.
  • the positive electrode plate 10 is mounted on the separator 30 positioned on the laminated plate 510.
  • the mandrel member on one side supports the positive electrode plate 10 and the separator 30 on one side of the positive electrode plate 10. Then, the second roller 622 is in a state of waiting on one side of the laminated plate 510.
  • the laminate plate 510 is moved by a distance of 1/2 of the first distance range in the first direction from the first distance range under the control of the controller 4.
  • the second roller 622 is moved by one-half the distance of the second distance range along the second direction opposite to the first direction.
  • the lamination plate 510 and the second roller 622 simultaneously move relative to each other along the opposite direction.
  • the separator 30 is located on the upper surface of the positive electrode plate 10.
  • the second roller 622 is located on the other side of the laminated plate.
  • the negative electrode plate 20 conveyed to the second conveyance position is conveyed to the stacking position.
  • the second transfer arm 410 is rotated at 180 degree intervals. Here, each end of the second transfer arm 410 is rotated in a 90 degree rotation range.
  • the second gripper 420 installed at one end of the second transfer arm 410 is rotated to the second transfer position.
  • the second gripper 420 picks up the negative electrode plate 20 held in the second transfer position.
  • the second gripper 420 installed at one end of the second transfer arm 410 is rotated to its original position.
  • the second gripper 420 causes the negative electrode plate 20 to stand by at the second temporary transfer position formed at the original position.
  • the second gripper 420 installed at the other end of the second transfer arm 410 is rotated to the second temporary transfer position.
  • the second gripper 420 installed at the other end of the second transfer arm 410 picks up the negative electrode plate 20 that is waiting at the second temporary transfer position.
  • the second gripper 420 provided at one end of the second transfer arm 410 picks up the other negative electrode plate 20 that is held at the second transfer position.
  • the second gripper 420 installed at the other end of the second transfer arm 410 is stacked in the state in which the negative electrode plate 20 is gripped. Is rotated.
  • the second gripper 420 installed at the other end of the second transfer arm 410 seats the negative electrode plate 20 at the stacked position.
  • the negative electrode plate 20 is seated on the laminated plate 510.
  • the separator 30 is mounted on the cathode electrode plate 10 supplied with the separator 30 on the upper surface in advance.
  • the supplied cathode electrode plate 20 is positioned on the upper surface of the separator 30 positioned on the anode electrode plate 10.
  • the other mandrel member supports the negative electrode plate 20 and the separator 30 on one side of the negative electrode plate 20. Then, the second roller 622 forms a state of waiting on the other side of the laminated plate 510.
  • the laminated plate 510 is moved by a distance of 1/2 of the first distance range along the second direction from the first distance range under the control of the controller 4.
  • the second roller 622 is moved by one-half the distance of the second distance range along the first direction opposite to the second direction.
  • the lamination plate 510 and the second roller 622 simultaneously move relative to each other along the opposite direction.
  • the separator 30 is disposed to be in close contact with the upper surface of the cathode electrode plate 20.
  • the laminated plate 510 is returned to its original position.
  • the upper part of the laminated plate 510 forms a structure laminated in the order of the separator 30, the positive electrode plate 10, the separator 30, the negative electrode plate 20, and the separator 30.
  • This is a unit process in which the separator 30 is formed between one anode and one cathode electrode plate 10, 20. This unit process is repeated.
  • the secondary battery may have a structure in which a plurality of positive and negative electrode plates 10 and 20 are stacked and a separator 30 is formed therebetween.
  • the pair of dancer rollers 632a which are moved along the direction crossing each other along the horizontal direction using the tension generator 632 and guide the movement of the separation membrane 30.
  • the movement of the separation membrane 30 may be guided by using a structure including at least one of the buffer rollers 362b moving up and down. Therefore, while the separator is interposed in a zigzag shape between the electrode plates constituting the stacked structure, the problem of the separator being lifted up at one side or the other end of the electrode plates may be solved.
  • the foreign material removing unit 700 may be formed on the positive electrode plates 10 or the negative electrode plates 20 transferred on the first linear transfer unit 130 and the second linear transfer unit 230. Foreign material can be forcibly removed.
  • a top image of the electrode plates 10 and 20 adsorbed using a camera is acquired, and the acquired top image is transmitted to the controller 4. Subsequently, the controller 820 may determine whether the top image corresponds to a preset alignment image, and determine whether the alignment is correct.
  • FIG. 12 is a view showing an example of a configuration for inspecting the bending state of the tab formed on the electrode plates according to the present invention.
  • tabs 11 on a rectangular plate are formed on the electrode plates 10 and 20 according to the present invention.
  • An image of the tab 11 is obtained from the upper part of the laminated plate 510 using another camera 830, and is transmitted to the controller 4.
  • the controller 4 calculates the horizontal length of the tab 11 along the horizontal direction through the image of the tab 11.
  • the controller 4 calculates the vertical lengths at both sides of the tab 11 along the vertical direction.
  • the controller 4 calculates the calculated position of the intersection of the horizontal length and the vertical length.
  • the controller 4 calculates the corner position values of both ends of the tab 11 through the crossing position values.
  • the controller 4 calculates the distance between the calculated position values.
  • the controller 4 compares the calculated distance with a preset normal distance, and determines that the tap is bad when the calculated distance is different from the preset normal distance.
  • controller 4 may compare the image of the tab 11 acquired as described above with a preset image to determine the amount of payment.
  • the present invention cross-feeds electrode plates of different polarities from the positions symmetrical to each other to the stacking position, and also has a separator interposed therebetween to improve the productivity of the electrodes and increase the size of the equipment. It has an effect that can be reduced.
  • the present invention has an effect that the separator is easily aligned with the upper surface of the electrode plate by moving the electrode plate and the separator to interlock along the horizontal direction.
  • the present invention by rotating the a-shaped first and second transfer arms, by using both ends thereof to grip the electrode plate, it is possible to efficiently shorten the time to transfer the electrode plate to the stacking position.
  • the present invention transfers the electrode plate from the magazine onto the conveyor belt, and picked up the electrode plate transferred on the conveyor belt to the stacking position, the collision occurs when the electrode plate is transferred between the conventionally moved tables Can solve the problem.
  • the present invention has an effect that the separator is supplied to form a predetermined tension on the side of the electrode plate to prevent the separator from being misaligned on one side of the electrode plate.
  • the present invention has the effect of preventing the formation of foreign matter on the electrode plate prior to the lamination process by cleaning the electrode plate that is moved during the supply to the lamination position.
  • the present invention has the effect of preventing the product defects due to misalignment by monitoring the alignment state of the electrode plate moved to the stacking position in real time.

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Abstract

본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비는, 본체부; 상기 본체부에 서로 마주보도록 배치되며, 서로 다른 극성의 전극판들을 공급하는 한 쌍의 전극판 로딩부; 상기 한 쌍의 전극판 로딩부로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송하는 전극판 이송부; 상기 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 상기 전극판들이 교차 이송됨에 따라 설정된 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 적층부; 상기 적층부의 상부에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 교차 이송되는 상기 전극판들의 사이에 분리막이 개재되도록 설정된 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 분리막 공급부; 및, 상기 한 쌍의 전극판 로딩부와, 상기 전극판 이송부와, 상기 적층부 및, 상기 분리막 공급부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법
본 발명은 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 리튬 전지를 제조하는 공정은 양극 전극판들과 음극 전극판들 사이에 격리막을 적층하는 공정을 포함한다.
대한민국 특허 출원번호 제10-2003-0055435호(이하, 선행문헌 1이라 한다.)는 셀을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 선행문헌 1은 양극 전극판들 및 음극 전극판들 사이에 분리막을 반복적으로 적층하는 기술을 제공한다. 상기 기술은 분리막을 양극 전극판 및 음극 전극판의 사이에 연속적으로 적층 및 정렬시키는 기술이다.
또한, 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2014-0142524호(이하, 선행 문헌 2라 한다.)는 리튬 전지의 적층 장치를 제공한다.
상기 선행문헌 2는 분리막을 이동시키는 분리막 이동부와, 상기 분리막 이동부를 통해 이동하는 상기 분리막 위에 제 1극판을 일정 간격으로 정렬하는 극판 정렬부와, 상기 일정 간격이 하나의 극판이 위치할 수 있는 길이가 되도록 상기 분리막 이동부의 이동을 제어하는 분리막 이동 제어부와, 상기 분리막을 상기 일정 간격으로 접으면서 동시에 상기 제 1극판이 정렬되어 있는 분리막의 반대측에 제 2극판을 삽입 정렬하는 극판 삽입부의 구성을 포함한다.
상기 분리막 이동부는 분리막을 이동시킨다. 그리고, 상기 분리막 이동부는 제 1극판들을 제공 받아 이동되는 분리막 상면에 정렬시켜 연속적으로 이동시킨다
제 1극판이 정렬된 분리막은 분리막 이동부의 단부에서 하방으로 이동된다. 상기 극판 삽입부는 제 2극판을 이동되는 분리막 타면에 끼워지도록 측방을 따라 삽입시킨다. 이에, 상기 제 2극판은 제 1극판이 정렬되지 않은 분리막 타면에 정렬된다. 따라서, 제 1극판과 제 2극판의 사이에는 분리막이 배치된다.
여기서, 분리막은 이송 레일과 같은 분리막 이송부에 의해 직선 이동된다. 그리고, 직선 이동되는 분리막은 하방으로 유동된다. 하방으로 유동되는 분리막은 측방에서 직선 이동되는 제 2극판의 일단에 물리적으로 접촉된다. 이때, 분리막은 측방으로 이동되는 제 2극판의 일단 측면에 완전하게 밀착되지 않을 수 있다. 이에, 상기 분리막은 손상될 수 있다.
또한, 상기와 같이 하나의 극판 삽입부를 통해 제 2극판들을 순차적으로 분리막을 사이에 두고 제 1극판에 적층되도록 하는 구성은, 하나의 이차 전지를 생산함에 있어서 생산 시간이 지연되어 생산성이 하락되는 문제점을 갖는다.
또한, 제 1극판을 분리막의 일면에 미리 정렬하여 하방으로 이동하는 과정에서, 상기 제 1극판은 분리막의 일면으로부터 분리되어 이탈될 수도 있다.
또한, 제 1극판을 공급하는 메카니즘과, 제 2극판을 공급하는 메커니즘이 서로 다른 공정을 이루기 때문에, 제 1극판과 제 2극판은 정상적으로 정렬되지 않을 수 있다.
또한, 제 1극판을 공급하는 극판 정렬부가 상기 제 2극판을 공급하는 극판 삽입부의 배치가 상하를 따라 서로 다른 위치에 배치되기 때문에, 해당 극판 또는 전극판을 적층되는 위치에 안정적으로 공급 또는 이동시키지 못할 수 도 있다.
또한, 제 1전극이 공급되는 위치와 제 2전극이 공급되는 위치가 서로 대칭을 이루지 못하는 구조이기 때문에, 적층 장치 자체의 사이즈가 증가되는 문제도 있다.
이에 따라, 근래에 들어 이차 전지의 생산성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 분리막이 서로 다른 극의 전극판 측면 영역에서 들뜨는 구조적 불량을 해결할 수 있는 기술 개발이 요구된다.
또한, 서로 교차 적층되는 서로 다른 극성의 전극판들이 오정렬되는 공정 불량을 미연에 방지할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
본 발명과 관련된 선행 문헌3에는 대한민국 공개특허 공개번호 제 10-2011-0048839호가 있다. 상기 선행 문헌 3은 제1 극판, 상기 제1 분리막, 상기 제2 분리막 및 상기 제2 극판을 정렬 및 적층하는 정렬/적층 단계와, 정렬 및 적층된 상기 제1 극판, 상기 제1 분리막, 상기 제2 분리막 및 상기 제2 극판을 최외곽에서 테이핑하는 테이핑 단계를 포함하는 이차전지 제조방법을 제공한다.
상기 선행문헌에서 언급되는 제 1,2극판을 정렬하는 단계는 제 1,2극판을 이송하는 과정에서 별도의 크리닝이 이루어지지 않기 때문에 제 1,2극판 상에 이물질이 정렬될 수 있다. 이에, 제 1,2극판과 분리막의 사이에 이물질이 개재됨에 따라 제품 불량이 발생되는 문제가 있다.
또한, 분리막은 지그 재그 형상을 이루어 각 극판 사이에 배치된다. 그러나, 이 역시 분리막이 서로 다른 극의 전극판 측면 영역에서 들뜨는 구조적 불량을 유발할 수 있는 문제를 갖는다.
본 발명의 제 1목적은 서로 대칭을 이루는 위치에서 다른 극성의 전극판을 적층 위치로 교차 공급함과 아울러, 이들 사이에 분리막이 개재되도록 하여 전극의 생산성을 향상시키고, 설비의 사이즈를 축소할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 2목적은 전극판과 분리막을 수평 방향을 따라 연동되도록 이동시킴으로써 분리막이 해당 전극판 상면에 용이하게 정렬되도록 할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 3목적은 공급되는 분리막을 해당 전극판 측면에서 일정의 장력을 형성하도록 하여 분리막이 해당 전극판의 일측 측면에 미정렬됨을 방지할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 4목적은 적층 위치로 공급되는 도중에 이동되는 해당 전극판을 크리닝하여 적층 공정 이전에 전극판 상에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 5목적은 적층 위치에 이동된 전극판의 정렬 상태를 실시간으로 모니터링하여 정렬 불량에 따른 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 이차 전지 제조 설비를 제공한다.
본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비는, 본체부; 상기 본체부에 서로 마주보도록 배치되며, 서로 다른 극성의 전극판들을 공급하는 한 쌍의 전극판 로딩부; 상기 한 쌍의 전극판 로딩부로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송하는 전극판 이송부; 상기 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 상기 전극판들이 교차 이송됨에 따라 설정된 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 적층부; 상기 적층부의 상부에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 교차 이송되는 상기 전극판들의 사이에 분리막이 개재되도록 설정된 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 분리막 공급부; 및, 상기 한 쌍의 전극판 로딩부와, 상기 전극판 이송부와, 상기 적층부 및, 상기 분리막 공급부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 한 쌍의 전극판 로딩부는, 제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하되,
상기 제 1로딩부는, 양극 전극판들이 수납되는 제 1매거진과, 상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 이송하는 제 1이송부를 포함하고,
상기 제 2로딩부는, 음극 전극판들이 수납되는 제 2매거진과, 상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송하는 제 2이송부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1이송부는, 상기 제 1매거진과 이격되어 배치되는 제 1직선 이송부와, 상기 제 1매거진과 상기 제 1직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 1회전 이송부를 포함하되,
상기 제 1회전 이송부는, 상기 제 1회전 이송부 몸체와, 상기 제 1회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 1회전축을 갖는 제 1회전 모듈과, 상기 제 1회전축에 설치되며, 상기 제 1회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 1회전판과, 상기 제 1회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 양극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 1그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 1회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 1승강기를 포함하고,
상기 제 1직선 이송부는, 무한궤도 회전되는 제 1컨베이어 밸트와, 상기 제 1컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 1구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 1구동 롤러를 회전시키는 제 1모듈을 포함하되,
상기 다수의 제 1그립 부재는 상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 1컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
상기 제 1컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 양극 전극판들을 상기 제 1이송 위치에 수평 이동시키고,
상기 제 2이송부는, 상기 제 2매거진과 이격되어 배치되는 제 2직선 이송부와, 상기 제 2매거진과 상기 제 2직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 2회전 이송부를 포함하되,
상기 제 2회전 이송부는, 상기 제 2회전 이송부 몸체와, 상기 제 2회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 2회전축을 갖는 제 2회전 모듈과, 상기 제 2회전축에 설치되며, 상기 제 2회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 2회전판과, 상기 제 2회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 음극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 2그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 2회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 2승강기를 포함하고,
상기 제 2직선 이송부는, 무한궤도 회전되는 제 2컨베이어 밸트와, 상기 제 2컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 2구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 2구동 롤러를 회전시키는 제 2모듈을 포함하되,
상기 다수의 제 2그립 부재는 상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 2컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
상기 제 2컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 음극 전극판들을 상기 제 2이송 위치에 수평 이동시키되,
상기 제 1이송 위치에 이송되는 상기 양극 전극판들의 이송 시간과, 상기 제 2이송 위치에 이송되는 상기 음극 전극판들의 이송 시간은 일정의 시간차를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 전극판 이송부는, 상기 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판들을 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 1전극판 이송부와, 상기 시간차를 이루도록 상기 제 2이송 위치로 이송된 음극 전극판들을 상기 적층 위치로 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 2전극판 이송부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1전극판 이송부 및 상기 제 2전극판 이송부의 회전각 범위는, 180도로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 제 1전극판 이송부는, 제 1중심축을 형성하는'┛'형상을 이루는 제 1이송암과, 상기 제 1이송암의 양단에 설치되어 제 1이송 위치로 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 1그립퍼와, 상기 제 1중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 1이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 1회전기를 포함하고,
상기 제 2전극판 이송부는, 제 2중심축을 형성하는'┗'형상을 이루는 제 2이송암과, 상기 제 2이송암의 양단에 설치되어 제 2이송 위치로 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 2그립퍼와, 상기 제 2중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 2이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 2회전기를 포함하되,
상기 양극 전극판들과, 상기 음극 전극판들 각각은, 상기 시간차를 이루어 상기 적층 위치에 순차적으로 적층되도록 위치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1이송암과 상기 제 2이송암은, 회전 전 대기 상태에서 대칭을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
상기 제 1이송암은 회전되면서, 상기 제 1이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 1이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1임시 이송 위치로 이송하고,
상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 1임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하고,
상기 제 2이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
상기 제 2이송암은 회전되면서, 상기 제 2이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 2이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2임시 이송 위치로 이송하고,
상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 2임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하는 것이 바람직하다.
상기 적층부는, 상기 적층 위치를 형성하여, 상기 음극 전극판들 및 상기 음극 전극판들 각각이 교차 적층되는 적층 플레이트와, 상기 적층 플레이트를 수평 이동을 안내하는 레일과, 상기 적층 플레이트를 상기 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동시키는 리니어 모듈을 구비하되, 리니어 모듈은 서보 모터와 빽레시가 적은 하모닉 감속기 또는 유성기어를 사용하거나, 다른 방법으로는 DD모터(드럼 드라이브 모터) 또는 서보 모터를 직결하여 사용할 수도 있고, 또한 레버를 이용하여 직선운동을 회전운동으로 변환하는 장치도 사용할 수도 있다.
상기 제어부는, 상기 리니어 모듈을 사용하여, 상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 제 1방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키고,
상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 상기 제 1방향과 반대를 이루는 제 2방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키는 것이 바람직하다.
상기 분리막 공급부는, 상기 분리막을 공급하는 분리막 공급기와, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 적층 플레이트의 상부에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되며, 공급되는 상기 분리막을 상기 제 1방향을 따라 이동되는 상기 양극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하고, 상기 제 2방향을 따라 이동되는 상기 음극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하는 이동 롤러기와, 상기 분리막 공급부에서 공급되는 상기 분리막을 상기 이동 롤러부로 안내하는 분리막 안내기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 이동 롤러기는, 상기 적층 플레이트 상부에 위치되도록 상기 본체부에 설치되며, 공급되는 상기 분리막을 안내하는 제 1롤러기와, 상기 제 1롤러기와 상기 적층 플레이트의 사이에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 왕복 이동되면서 상기 분리막을 안내하는 제 2롤러기를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 제 2방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 양극 전극판의 상면에 공급하고,
상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 상기 제 2방향과 반대를 이루는 제 1방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 음극 전극판의 상면에 공급하는 것이 바람직하다.
상기 제 2롤러기의 양단에는, 상기 적층 플레잍트 양단 상측에서 공급되는 상기 분리막을 임시 고정하는 한 쌍의 맨드릴 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 분리막 안내기는, 상기 분리막을 설정된 이동 경로를 따라 이동되는 다수 위치에서 안내하는 다수의 안내 롤러와, 상기 이동 경로 상에 설치되며, 상기 분리막에 일정의 장력을 형성하는 장력 형성기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 장력 형성기는, 상기 분리막의 이동을 안내하되, 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러와, 상기 분리막의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1직선 이송부 및 상기 제 2직선 이송부 상에는, 이송되는 상기 양극 전극판들 또는 상기 음극 전극판들에 형성되는 이물질을 강제로 제거하는 이물질 제거부가 배치되되,
상기 이물질 제거부는, 진공 또는 압축 공기 공급을 통해 상기 이물질을 강제로 제거하는 것이 바람직하다.
상기 적층부는, 비전부를 더 포함하되,
상기 비전부는, 상기 적층 플레이트에서 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리부에서 안착되는 상기 전극판들 각각의 한 쌍의 모서리를 진공 흡착하는 흡착기와, 흡착된 상기 전극판들 각각의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부로 전송하는 카메라를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단하는 것이 바람직하다.
상기 전극판들 각각에는 사각판 상의 탭이 형성되되, 상기 적층 플레이트의 상부에는, 상기 탭의 영상을 취득하고, 이를 상기 제어부로 전송하는 다른 카메라가 배치되되,
상기 제어부는, 상기 탭의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭의 수평 위치값들을 산출하고,
수직 방향을 따르는 상기 탭이 양측부에서의 수직 위치값들을 산출하고,
산출된 상기 수평 위치값들과 상기 수직 위치값들의 교차 위치값을 산출하고,
상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭의 양단 모서리 위치값을 산출하고,
산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출하고,
산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는 상기 수직 길이들이 기설정된 오차 범위 이상을 이루는 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 한 쌍의 전극판 로딩부는, 제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하며, 상기 제 1로딩부는, 양극 전극판들이 수납되며, 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 위치시키는 제 1매거진을 포함하고, 상기 제 2로딩부는, 음극 전극판들이 수납되며, 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 위치시키는 제 2매거진을 포함할 수도 있다.
상기의 해결 수단에 의해 본 발명은 서로 대칭을 이루는 위치에서 다른 극성의 전극판을 적층 위치로 교차 공급함과 아울러, 이들 사이에 분리막이 개재되도록 하여 전극의 생산성을 향상시키고, 설비의 사이즈를 축소할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 전극판과 분리막을 수평 방향을 따라 연동되도록 이동시킴으로써 분리막이 해당 전극판 상면에 용이하게 정렬되도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 전극판을 매거진에서 컨베이어 밸트 상으로 이송하고, 컨베이어 밸트 상에 이송된 전극판을 집어 적층 위치로 위치시킴에 따라 종래 이동되는 테이블들 간에서 전극판이 이송되는 경우 충돌 등이 발생되는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 공급되는 분리막을 해당 전극판 측면에서 일정의 장력을 형성하도록 하여 분리막이 해당 전극판의 일측 측면에 미정렬됨을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치로 공급되는 도중에 이동되는 해당 전극판을 크리닝하여 적층 공정 이전에 전극판 상에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치에 이동된 전극판의 정렬 상태를 실시간으로 모니터링하여 정렬 불량에 따른 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 개략적인 구성을 보여주는 평면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 전극판 로딩부의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 전극판 로딩부를 보여주는 정면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 제 1,2회전 이송부를 보여주는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 제 1,2전극판 이송부를 보여주는 평면도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 제 1,2전극판 이송부를 보여주는 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 평면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 분리막 공급부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 전극판의 정렬 상태를 검사하기 위한 구성을 부여주는 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 전극판들에 형성되는 탭의 휨 상태를 검사하는 구성의 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 전극판들 사이에 분리막이 형성되는 과정을 보여주는 도면들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.
또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 구성을 보여주는 평면도이다. 도 2a는 본 발명의 이차 전지 제조 설비의 개략적인 구성을 보여주는 평면도이다.
도 1 및 도 2a를 참조 하면, 본 발명의 이차 전지 제조 설비는 크게 본체부(1)와, 전극판 로딩부(2)와, 전극판 이송부(3)와, 적층부(5)와, 분리막 공급부(5) 및, 제어부(6)를 갖는다.
상기 각 구성을 설명한다.
본체부(1)
본 발명에 따른 본체부(1)는 내부 공간을 갖는다. 상기 내부 공간은 2개의 공간으로 구획된다. 상기 2개의 공간은 대칭을 이룬다.
상기 2개의 공간 각각에는 전극판 로딩부(2)와, 전극판 이송부(3)와, 적층부(5)와, 분리막 공급부(5)가 일련의 전지 적층 공정을 이루는 단위 설비(1a, 1b)를 이루어 배치될 수 있다. 이에, 각 단위 설비(1a, 1b)는 서로 독립적으로 전지 제조 공정을 실시한다. 따라서 제품 생산률을 향상시킬 수 있다.
이하, 상기 2개의 공간 중 하나의 공간에 배치되는 단위 설비의 구성을 대표적인 예로 설명한다. 각 단위 설비는 서로 동일한 구성을 갖는다.
전극판 로딩부(2)
도 3은 본 발명에 따른 전극판 로딩부를 보여주는 정면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 평면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 제 1,2직선 이송부의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판 로딩부(2)는 한 쌍으로 구성된다. 한 쌍으로 구성되는 전극판 로딩부(2)는 서로 다른 극성의 전극판들(10, 20)을 공급한다.
상기 한 쌍의 전극판 로딩부(2)는 제 1로딩부(100)와 제 2로딩부(200)를 포함한다. 상기 제 1,2로딩부(100, 200)는 서로 동일한 구성을 갖는다. 상기 제 1로딩부(100)와 제 2로딩부(200)는 본체부(1) 내에서 서로 대응 및 대칭을 이루도록 배치된다.
본 발명에 따른 제 1로딩부(100)는 제 1매거진(110)과 제 1이송부(120)를 갖는다.
양극 전극판들(10)은 상기 제 1매거진(110)에 상하를 따라 순차적으로 적재된다. 상기 제 1매거진(100)은 양극 전극판들(10)을 상방을 따라 제 1인출 위치에 순차적으로 위치되도록 하는 장치이다.
상기 제 1이송부(120)는 상기 제 1매거진(110)으로부터 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 제 1이송 위치에 이송한다.
상기 제 1이송부(120)는 상기 제 1매거진(110)과 이격되어 배치되는 제 1직선 이송부(130)와, 상기 제 1매거진(110)과 상기 제 1직선 이송부(130)의 사이 상부에 배치되는 제 1회전 이송부(140)를 갖는다.
상기 제 1회전 이송부(140)는 상기 제 1회전 이송부 몸체(141)와, 상기 제 1회전 이송부 몸체(141)에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 1회전축(142a)을 갖는 제 1회전 모듈(142)와, 상기 제 1회전축(142a)에 설치되며, 상기 제 1회전축(142a)을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 1회전판(143)과, 상기 제 1회전판(143)의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 양극 전극판들(10)을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 1그립 부재(144)와, 상기 본체부(1)에 설치되며, 상기 제 1회전 이송부 몸체(141)를 승강시키는 제 1승강기(145)를 포함한다. 상기 제 1승강기(145)는 상하를 따라 승강되는 축을 갖는다. 상기 축은 제 1회전 이송부 몸체(141)에 연결된다.
상기 제 1직선 이송부(130)는 무한궤도 회전되는 제 1컨베이어 밸트(131)와, 상기 제 1컨베이어 밸트(131)의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 1구동 롤러(132)와, 상기 한 쌍의 제 1구동 롤러(132)를 회전시키는 제 1모듈(133)를 갖는다.
상기 다수의 제 1그립 부재(144)는 상기 제 1매거진(110)으로부터 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 그립하여 상기 제 1컨베이어 밸트(131)의 일단 상류에 이송시킨다.
상기 제 1컨베이어 밸트(131)는 순차적으로 이송되는 상기 양극 전극판들(10)을 상기 제 1이송 위치에 수평 이동시킨다.
본 발명에 따른 제 2로딩부(200)는 음극 전극판들(20)이 수납되는 제 2매거진(210)과, 상기 제 2매거진(210)으로부터 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송하는 제 2이송부(220)를 갖는다.
음극 전극판들(20)은 상기 제 2매거진(210)에 상하를 따라 순차적으로 적재된다. 상기 제 2매거진(210)은 음극 전극판들(20)을 상방을 따라 제 2인출 위치에 순차적으로 위치되도록 하는 장치이다.
상기 제 2이송부(220)는 상기 제 2매거진(210)으로부터 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송한다.
상기 제 2이송부(220)는 상기 제 2매거진(210)과 이격되어 배치되는 제 2직선 이송부(230)와, 상기 제 2매거진(210)과 상기 제 2직선 이송부(230)의 사이 상부에 배치되는 제 2회전 이송부(240)를 갖는다.
상기 제 2회전 이송부(240)는 상기 제 2회전 이송부 몸체(241)와, 상기 제 2회전 이송부 몸체(241)에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 2회전축(242a)을 갖는 제 2회전 모듈(242)와, 상기 제 2회전축(242a)에 설치되며, 상기 제 2회전축(242a)을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 2회전판(243)과, 상기 제 2회전판(243)의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 음극 전극판들(20)을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 2그립 부재(244)와, 상기 본체부(1)에 설치되며, 상기 제 2회전 이송부 몸체(242)를 승강시키는 제 2승강기(245)를 포함한다.
상기 제 2직선 이송부(230)는 무한궤도 회전되는 제 2컨베이어 밸트(231)와, 상기 제 2컨베이어 밸트(231)의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 2구동 롤러(232)와, 상기 한 쌍의 제 2구동 롤러(232)를 회전시키는 제 2모듈(233)를 갖는다.
상기 제 2컨베이어 밸트(231)는 순차적으로 이송되는 상기 음극 전극판들(20)을 상기 제 2이송 위치에 수평 이동시킨다.
상기 제 1이송 위치에 이송되는 상기 양극 전극판들(10)의 이송 시간과, 상기 제 2이송 위치에 이송되는 상기 음극 전극판들(20)의 이송 시간은 일정의 시간차를 형성한다.
여기서, 상기 제 1회전 모듈(142)과 상기 제 2회전 모듈(242) 각각은 2헤드로 구성되는 경우, 180도 회전되고, 4헤드로 구성되는 경우 90도로 회전되도록 구성된다.
여기서, 상기 제 1,2모듈(133, 233)는 제어부의 제어에 의해 구동된다.
상기 제 1,2그립 부재들(144, 244)에는 진공 흡착 부재들이 설치된다. 상기 진공 흡착 부재들은 진공 제공기부터 진공 제공 유무에 따라 양극 또는 음극 전극판 상면을 진공 흡착하여 그립하거나 그립을 해제할 수 있다.
도 2b는 본 발명에 따른 전극판 로딩부의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 2b를 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판 로딩부(2)는 각 전극판(10, 20)을 매거진에서 제 1,2임시 이송 위치 및 적층 위치로 이송시킬 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 전극판 로딩부(2)는 상술한 제 1,2이동부(120, 220) 없이 제 1,2매거진(110, 210) 만을 구비할 수도 있다.
상기 제 1,2매거진(110, 210)에서 각 전극판(10, 20)의 제 1,2이송 위치를 형성할 수도 있다. 따라서, 후술되는 전극판 이송부(3)는 각 전극판(10, 20)을 제 1,2매거진(110, 210) 각각에서 직접 집어 이송할 수도 있다.
제 1매거진(110)에는 다수의 양극 전극판들(10)이 수용된다. 또는 제 2매거진(210)에는 다수의 음극 전극판들(20)이 수용된다. 이때, 양극 및 음극 전극판(10, 20) 각각의 단부에 형성된 탭은 서로 반대 위치에 배치된다.
상기 제 1매거진(110)과 상기 제 2매거진(210)은 각 전극판(10, 20)을 하기와 같은 다양한 방식을 통해 배출할 수 있다.
먼저, 제 1,2매거진(110, 210) 각각은 해당 전극판(10, 20)을 전면으로 투입하여 좌우로 배출할 수 있다.
또한, 제 1,2매거진(110, 210) 각각은 해당 전극판(10, 20)을 좌우를 따라 투입하여 전면으로 배출할 수 있다.
또한, 제 1,2매거진(110, 210) 각각은 리프트 장치를 사용하여 해당 전극판(10, 20)을 좌우를 따라 투입하고, 하부로 배출하도록 할 수 있다.
전극판 이송부(3)
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 제 1,2전극판 이송부를 보여주는 도면들이다.
본 발명에 따른 전극판 이송부(3)는 제 1,2전극판 로딩부(100, 200)로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들(10, 20)을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송한다.
도 6a 및 도 6b를 참조 하면, 본 발명에 따른 제 1전극판 이송부(300)는 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판들(10)을 순차적으로 집어 회전 이동시킨다.
또한, 본 발명에 따른 제 2전극판 이송부(400)는 상기 시간차를 이루도록 상기 제 2이송 위치로 이송된 음극 전극판들(20)을 상기 적층 위치로 순차적으로 집어 회전 이동시킨다.
상술한 제 1,2전극판 이송부(300, 400)는 서로 동일한 구성을 갖는다. 다만, 이들은 서로 대칭을 이루도록 배치된다. 상기 제 1,2전극판 이송부(300, 400)의 구성을 설명한다.
본 발명에 따른 제 1전극판 이송부(300)는 제 1중심축(311)을 형성하는'┛'형상을 이루는 제 1이송암(310)과, 상기 제 1이송암(310)의 양단에 설치되어 제 1이송 위치로 이송된 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 1그립퍼(320)와, 상기 제 1중심축(311)에 축 연결되며, 상기 제어부(6)의 제어에 따라, 상기 제 1이송암(310)을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 1회전기(330)로 구성된다.
상기 제 1이송암(310)의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성한다.
상기 제 1이송암(310)은 회전되면서, 상기 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼(320) 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 1이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 제 1임시 이송 위치로 이송한다.
상기 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼(320) 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 1임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들(10)을 순차적으로 적층 위치로 이송한다.
따라서, 제 1이송암(310)의 양단을 사용하여 90도 회전 간격으로 양극 전극판(10)을 이송함으로써, 양극 전극판(10)이 적층 위치로 이송 효율을 상승시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2전극판 이송부(400)는 제 2중심축(411)을 형성하는'┗'형상을 이루는 제 2이송암(410)과, 상기 제 2이송암(410)의 양단에 설치되어 제 2이송 위치로 이송된 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 2그립퍼(420)와, 상기 제 2중심축(411)에 축 연결되며, 상기 제어부(6)의 제어에 따라, 상기 제 2이송암(410)을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 2회전기(430)로 구성된다.
상기 제 1이송암(310)과 상기 제 2이송암(410)은, 회전 전 대기 상태에서 대칭을 이루도록 배치된다.
상기 제 2이송암(410)의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성한다.
상기 제 2이송암(410)은 회전되면서, 상기 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼(420) 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 2이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 제 2임시 이송 위치로 이송한다.
상기 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼(420) 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 2임시 이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들(20)을 순차적으로 적층 위치로 이송한다.
따라서, 본 발명은 제 2이송암(420)의 양단을 사용하여 90도 회전 간격으로 음극 전극판(20)을 이송함으로써, 음극 전극판(20)이 적층 위치로 이송되는 효율을 효율을 상승시킬 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 제 1,2이송암(310, 410)은 일정 시간차를 두어 교체로 회전됨으로써, 양극 전극판(10)과 음극 전극판(20)은 교차 위치에 적층이 가능하도록 교차 공급될 수 있다. 즉, 상기 양극 전극판들(10)과, 상기 음극 전극판들(20) 각각은, 상기 시간차를 이루어 상기 적층 위치에 순차적으로 적층 되도록 위치된다.
적층부(5)
도 7은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 평면도이다. 도 8은 본 발명에 따른 적층부를 보여주는 정면도이다.
도 7 및 도 8을 참조 하면, 본 발명에 따른 적층부(5)는 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부(1)에 설치되며, 상기 전극판들(10, 20)이 교차 이송됨에 따라 설정된 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동된다.
본 발명에 따른 적층부(5)는 적층 플레이트(510)와, 레일(520)과, 리니어 모듈(530)를 포함한다.
상기 적층 플레이트(510)는 상기 적층 위치를 형성하여, 상기 양극 전극판들(10) 및 상기 음극 전극판들(20) 각각이 교차 적층된다.
상기 레일(520)은 상기 적층 플레이트(510)를 수평 이동을 안내하도록 본체부(1)에 설치된다.
상기 리니어 모듈(530)는 상기 적층 플레이트(510)를 상기 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동시킨다.
본 발명에 따른 제어부(6)는 상기 리니어 모듈(530)를 사용하여, 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 양극 전극판(10)이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트(510)를 제 1방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시킨다.
또한, 상기 제어부(6)는 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 음극 전극판(20)이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트(510)를 상기 제 1방향과 반대를 이루는 제 2방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시킨다.
분리막 공급부(6)
도 9는 본 발명에 따른 분리막 공급부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9를 참조 하면, 본 발명에 따른 분리막 공급부(6)는 분리막 공급기(6910)와, 이동 롤러기(620)와, 분리막 안내기(630)를 포함한다.
본 발명에 따른 분리막 공급기(610)는 일정 길이를 갖고 권취된 상태의 분리막(30)을 공급한다.
상기 이동 롤러기(620)는 제어부(4)의 제어에 따라, 상기 적층 플레이트(510)의 상부에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되며, 공급되는 상기 분리막(30)을 상기 제 1방향을 따라 이동되는 상기 양극 전극판(10) 상면에 밀착되도록 안내한다.
또한, 상기 이동 롤러기(620)는 공급되는 상기 분리막(30)을 상기 제 2방향을 따라 이동되는 상기 음극 전극판(20) 상면에 밀착되도록 안내한다.
본 발명에 따르는 분리막 안내기(630)는 상기 분리막 공급기(610)에서 공급되는 상기 분리막(30)을 상기 이동 롤러부(620)로 안내한다.
상술한 본 발명에 따른 분리막(30)은 일정의 이동 경로를 따라 이동된다.
그리고, 상술한 이동 롤러기(620)는 제 1,2롤러기(621, 622)를 포함한다.
상기 제 1롤러기(621)는 상기 적층 플레이트(510) 상부에 위치되도록 상기 본체부(1)에 설치되며, 공급되는 상기 분리막(30)을 안내한다. 상기 제 1롤러기(621)의 위치는 고정된다.
상기 제 2롤러기(622)는 상기 제 1롤러기(621)와 상기 적층 플레이트(510)의 사이에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 왕복 이동되면서 상기 분리막(30)을 안내한다.
여기서, 본 발명에 따른 제어부(4)는 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 양극 전극판(10)이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기(622)를 제 2방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막(30)을 상기 양극 전극판(10)의 상면에 공급한다.
본 발명에 따른 본체부(1)에는 슬라이딩 레일(미도시)이 설치된다. 상기 제 2롤러기(622)는 상기 슬라이딩 레일을 따라 제 2거리 범위에서 제 1방향 및 제 2방향을 따라 왕복 이동시키는 다른 리니어 모듈을 구비할 수 있다. 상기 다른 리니어 모듈은 제어부의 제어에 의해 구동될 수 있다.
그리고, 제어부(4)는 상기 적층 플레이트(510) 상에 상기 음극 전극판(20)이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기(622)를 상기 제 2방향과 반대를 이루는 제 1방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막(30)을 상기 음극 전극판(20)의 상면에 공급한다.
더하여, 상기 제 2롤러기(622)의 양단에는, 상기 적층 플레이트(510) 양단 상측에서 공급되는 상기 분리막(30)을 임시 고정하는 한 쌍의 맨드릴 부재(미도시)를 구비한다. 상기 맨드릴 부재는 축판과 같은 부재이다.
상기 한 쌍의 맨드릴 부재는 제 1롤러기(621)로부터 공급되는 분리막(30)을 일시적으로 잡아주는 역할을 함으로써, 양극 전극판(10) 또는 음극 전극판(20) 상에 개재되는 동작이 진행되는 동안에 해당 전극판의 단부에서 들뜨거나 정렬이 되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
더하여, 본 발명에 따른 분리막 안내기(630)는 상기 분리막(30)을 설정된 이동 경로를 따라 이동되는 다수 위치에서 안내하는 다수의 안내 롤러(631)와, 상기 이동 경로 상에 설치되며, 상기 분리막(30)에 일정의 장력을 형성하는 장력 형성기(632)를 포함한다.
상기 본 발명에 따른 장력 형성기(632)는 상기 분리막(30)의 이동을 안내하되, 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러(632a)와, 상기 분리막(30)의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러(362b) 중, 적어도 어느 하나를 포함한다.
본 발명에 따른 장력 형성기(632)는 상기 한 쌍의 댄서 롤러(632a) 만을 구비할 수 있다. 또한, 상기 장력 형성기(632)는 상기 버퍼 롤러(632b) 만을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 장력 형성기(632)는 한 상의 댄서 롤러(632a)와 버퍼 롤러(632b)를 동시에 포함할 수도 있다.
한편, 도 2를 참조 하면, 본 발명에 따른 제 1직선 이송부(130) 및 상기 제 2직선 이송부(230) 상에는, 이송되는 상기 양극 전극판들(10) 또는 상기 음극 전극판들(20)에 형성되는 이물질을 강제로 제거하는 이물질 제거부(700)가 배치된다.
상기 이물질 제거부(700)는 진공 또는 압축 공기 공급을 통해 상기 이물질을 강제로 제거할 수 있다. 상기 이물질 제거부(700)는 진공 흡입력을 형성하는 장치일 수 있다. 상기 진공 흡입력은 제어부의 제어에 의해 구동되는 진공 장치이다. 상기 진공 장치는 제 1,2컨베이어 밸트(131, 231)의 일정 위치 상에 배치되며, 형성되는 진공 흡입력을 통해 이물질을 흡입하는 석션들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 이물질 제거부(700)는 압축 공기를 토출하는 블로우어를 포함할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따른 전극판의 정렬 상태를 검사하기 위한 구성을 부여주는 개념도이다.
도 10을 참조 하면, 본 발명에 따른 적층부(5)는 비전부(800)를 더 포함한다.
본 발명에 따른 비전부(800)는 상기 적층 플레이트(510)에 안착된 전극판(10, 20)의 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리 저면을 진공 흡착하는 흡착기(810)와, 흡착된 상기 전극판(10, 20)의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부(4)로 전송하는 카메라(820)를 포함한다.
상기 제어부(820)는 상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단한다.
도 11은 본 발명에 따른 전극판들에 형성되는 탭의 휨 상태를 검사하는 구성의 예를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판(10, 20)에는 사각판 상의 탭(11)이 형성되되, 상기 적층 플레이트(510)의 상부에는, 상기 탭(11)의 영상을 취득하고, 이를 제어부(4)로 전송하는 다른 카메라(830)가 배치된다.
상기 제어부(4)는 상기 탭(11)의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭(11)의 수평길이(W)를 산출한다.
상기 제어부(4)는 수직 방향을 따르는 상기 탭(11)이 양측부에서의 수직길이들(H)을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 수평길이(W)와 상기 수직길이들(H)의 교차 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭(11)의 양단 모서리 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단한다.
따라서, 탭(11)의 양측단 모서리 중 어나 하나 또는 모두의 일부가 하방으로 처지는 경우, 탭(11)의 수평 길이(W) 및 수직 길이(H) 모두를 고려하기 때문에, 단순히 탭의 폭만을 측정 방식에 비해 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 제어부(4)는 상기와 같이 취득된 탭(11)의 영상을 기설정된 이미지와 비교하여 양불을 판단 할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(4)는 측정한 상기 상면 이미지 기설정된 기준 이미지를 비교하여 상기 탭의 꺽임여부를 판단하거나, 측정한 상기 상면 이미지의 면적과 기설정된 기준 면적을,비교하여 상기 탭의 양품 또는 불량을 판단할 수도 있다.
다음은, 본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비를 사용한 이차 전지 제조 방법을 설명한다.
본 발명에 따른 방법을 설명함에 있어서, 상술한 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 이차 전지 제조 설비를 사용한 이차 전지 제조 방법은 전극판 로딩 단계와, 전극판 이송 및 분리막 형성 단계를 포함한다.
전극판 로딩 단계
양극 전극판(10)의 이송 과정을 설명한다.
제 1로딩부(100)는 양극 전극판들(10)을 제1 이송 위치로 이송한다.
여기서, 제 1회전 이송부(140)는 제 1그립 부재들(144)을 일정 각도 범위로 회전시킨다. 제 1그립 부재들(144) 각각은 해당 위치에서 제 1승강기(145)를 통해 하강된다. 해당 제 1그립 부재(144)는 제 1매거진(110)에 적재된 양극 전극판(10)을 진공 흡착한다.
상기 제 1그립 부재(144)는 제 1컨베이어 밸트(131) 상에 위치되도록 회전된다. 상기 제 1그립 부재(144)는 진공을 해제하여 그립된 양극 전극판(10)을 제 1컨베이어 밸트(131) 상에 안착시킨다.
안착된 양극 전극판(10)은 제 1컨베이어 밸트(131)의 이동에 따라 제 1이송 위치로 이송된다.
이에 따라, 양극 전극판(10)은 제 1이송 위치에 대기된다.
본 발명에 따른 음극 전극판(20) 역시 제 2컨베이어 밸트(231)의 제 2이송 위치로 이송되어 대기될 수 있다.
상기 음극 전극판(20) 역시, 제 2회전 이송부(240)에 의해 제 2컨베이어 밸트(231) 상에 회전되어 순차적으로 공급된다. 그리고, 안착된 음극 전극판(20)은 제 2컨베이어 밸트(231)의 이동에 따라 제 2이송 위치로 이송된다.
여기서, 상기 음극 전극판(20)은 양극 전극판(10)이 제 1이송 위치에 대기되는 시간과 일정의 시간차를 이루어 이송 및 대기된다. 상기 시간차는 제어부(4)의 제어에 의해 이루어진다.
이에 따라, 양극 전극판(10) 및 음극 전극판(20) 각각은 해당 이송 위치에 이송 및 대기된다.
전극판 이송 및 분리막 형성 단계
도 12는 본 발명에 따른 전극판들 사이에 분리막이 형성되는 과정을 보여주는 도면들이다.
대기 상태
도 12를 참조 하면, 분리막(30)은 이동 롤러기(620)를 통해 이동이 안내된다. 공급되는 분리막(30)은 제 1롤러기(621)에 의해 이동이 안내된다. 제 1롤러기(621)에 의해 안내된 분리막(30)은 제 2롤러기(622)에 의해 안내되어 적층 플레이트(510) 상에 위치된 상태를 이룬다.
양극 전극판 투입 과정
도 6 및 도 13을 참조 하면, 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판(10)은 적층 위치로 이송된다.
제 1이송암(310)은 180도 간격으로 회전된다. 여기서, 상기 제 1이송암(310)의 양단 각각은 90도 회전 범위로 회전된다.
즉, 제 1이송암(310)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1이송 위치로 회전된다. 제 1그립퍼(320)는 제 1이송 위치에 대기되는 양극 전극판(10)을 집는다.
상기 제 1이송암(310)이 -90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 원위치로 회전된다. 제 1그립퍼(320)는 원위치에서 형성된 제 1임시 이송 위치에 양극 전극판(10)을 대기시킨다.
이어, 제 1이송암(310)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1임시 이송 위치로 회전된다. 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1 임시 이송 위치에 대기되는 양극 전극판(10)을 집는다. 이와 동시에, 제 1이송암(310)의 일단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 제 1이송 위치에 대기되는 다른 양극 전극판(10)을 집는다.
그리고, 제 1이송암(310)이 + 방향으로 다시 90도 회전되면, 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 양극 전극판(10)을 그립한 상태로 적층 위치로 회전된다. 상기 제 1이송암(310)의 타단에 설치된 제 1그립퍼(320)는 적층 위치에 해당 양극 전극판(10)을 안착시킨다.
따라서, 양극 전극판(10)은 적층 플레이트(510) 상에 안착된다. 여기서, 양극 전극판(10)은 적층 플레이트(510) 상에 위치된 분리막(30) 상에 안착된다.
이때, 일측의 맨드릴 부재는 양극 전극판(10)의 일측에서 양극 전극판(10) 및 분리막(30)을 지지한다. 그리고, 제 2롤러기(622)는 적층 플레이트(510)의 일측에 대기되는 상태를 이룬다.
이어, 적층 플레이트(510)는 양극 전극판(10)이 안착되면, 제어부(4)의 제어에 의해 제 1거리 범위에서 제 1방향을 따라 제 1거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
이와 동시에, 제 2롤러기(622)는 제 1방향과 역을 이루는 제 2방향을 따라 제 2거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
즉, 적층 플레이트(510)와 제 2롤러기(622)는 서로 반대 방향을 따라 동시에 상대적인 이동을 한다.
이에 따라, 분리막(30)은 양극 전극판(10)의 상면에 위치된다. 그리고, 제 2롤러기(622)는 적층 플레이트의 타측 상부에 위치된다.
한편, 제 2송 위치로 이송된 음극 전극판(20)은 적층 위치로 이송된다.
제 2이송암(410)은 180도 간격으로 회전된다. 여기서, 상기 제 2이송암(410)의 양단 각각은 90도 회전 범위로 회전된다.
즉, 제 2이송암(410)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2이송 위치로 회전된다. 제 2그립퍼(420)는 제 2이송 위치에 대기되는 음극 전극판(20)을 집는다.
상기 제 2이송암(410)이 -90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 원위치로 회전된다. 제 2그립퍼(420)는 원위치에서 형성된 제 2임시 이송 위치에 음극 전극판(20)을 대기시킨다.
이어, 제 2이송암(410)이 + 방향으로 90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2임시 이송 위치로 회전된다. 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2임시 이송 위치에 대기되는 음극 전극판(20)을 집는다. 이와 동시에, 제 2이송암(410)의 일단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 제 2이송 위치에 대기되는 다른 음극 전극판(20)을 집는다.
그리고, 제 2이송암(410)이 + 방향으로 다시 90도 회전되면, 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 음극 전극판(20)을 그립한 상태로 적층 위치로 회전된다. 상기 제 2이송암(410)의 타단에 설치된 제 2그립퍼(420)는 적층 위치에 해당 음극 전극판(20)을 안착시킨다.
따라서, 음극 전극판(20)은 적층 플레이트(510) 상에 안착된다. 상술한 바와 같이 미리 상면에 분리막(30)이 공급된 양극 전극판(10) 상에 적층되도록 안착된다. 이에, 공급된 음극 전극판(20)은 양극 전극판(10) 상면에 위치된 분리막(30)의 상면에 위치된다.
이때, 타측의 맨드릴 부재는 음극 전극판(20)의 일측에서 음극 전극판(20) 및 분리막(30)을 지지한다. 그리고, 제 2롤러기(622)는 적층 플레이트(510)의 타측에 대기되는 상태를 이룬다.
이어, 적층 플레이트(510)는 제어부(4)의 제어에 의해 제 1거리 범위에서 제 2방향을 따라 제 1거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
이와 동시에, 제 2롤러기(622)는 제 2방향과 역을 이루는 제 1방향을 따라 제 2거리 범위의 1/2거리 만큼 이동된다.
즉, 적층 플레이트(510)와 제 2롤러기(622)는 서로 반대 방향을 따라 동시에 상대적인 이동을 한다.
따라서, 분리막(30)은 음극 전극판(20)의 상면에 밀착되도록 배치된다. 적층 플레이트(510)는 원위치로 복귀된다.
이에, 본 발명에 따른 적층 플레이트(510) 상단에는 분리막(30), 양극 전극판(10), 분리막(30), 음극 전극판(20), 분리막(30)의 순서로 적츨층되는 구조를 이룰 수 있다. 이는 하나의 양극 및 음극 전극판(10, 20) 간 분리막(30)이 형성되는 단위 공정이다. 이 단위 공정은 반복적으로 이루어진다. 단위 공정이 반복적으로 이루어짐에 따라, 이차 전지는 다수의 양극 및 음극 전극판들(10, 20)이 적층되며 이들 사이에 분리막(30)이 형성되는 구조를 이룰 수 있다.
한편, 상기와 같이 분리막을 형성하는 과정에서, 장력 형성기(632)를 사용하여 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러(632a)와, 상기 분리막(30)의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러(362b) 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 구조를 사용하여 상기 분리막(30)의 이동을 안내할 수 있다. 따라서, 적층 구조를 이루는 전극판들 사이에 지그 재그 형상으로 분리막이 개재되는 동안, 전극판들의 일측 또는 타측단에서 분리막이 들뜨는 등의 문제를 해결할 수 있다.
한편, 도 2를 참조 하면, 본 발명에서는 상기와 같이 적층되는 각각의 전극판에 발생된 이물질을 제거할 수 있다.
즉, 이물질 제거부(700)를 사용하여 제 1직선 이송부(130) 및 상기 제 2직선 이송부(230) 상에서 이송되는 상기 양극 전극판들(10) 또는 상기 음극 전극판들(20)에 형성되는 이물질을 강제로 제거할 수 있다.
또 한편, 도 10 및 도 11을 참조 하면, 흡착기를 사용하여 적층 플레이트(510)에 안착된 전극판(10, 20)의 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리 저면을 진공 흡착한다.
카메라를 사용하여 흡착된 상기 전극판(10, 20)의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부(4)로 전송한다. 이어, 제어부(820)는 상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 전극판들에 형성되는 탭의 휨 상태를 검사하는 구성의 예를 보여주는 도면이다.
도 12를 참조 하면, 본 발명에 따른 전극판(10, 20)에는 사각판 상의 탭(11)이 형성된다.
다른 카메라(830)를 사용하여 상기 적층 플레이트(510)의 상부에서 상기 탭(11)의 영상을 취득하고, 이를 제어부(4)로 전송한다.
상기 제어부(4)는 상기 탭(11)의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭(11)의 수평길이를 산출한다.
상기 제어부(4)는 수직 방향을 따르는 상기 탭(11)이 양측부에서의 수직길이들을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 수평길이와 상기 수직길이들의 교차 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭(11)의 양단 모서리 위치값을 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출한다.
상기 제어부(4)는 산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단한다.
따라서, 탭(11)의 양측단 모서리 중 어나 하나 또는 모두의 일부가 하방으로 처지는 경우, 탭(11)의 수평 길이 및 수직 길이 모두를 고려하기 때문에, 단순히 탭의 폭만을 측정 방식에 비해 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 제어부(4)는 상기와 같이 취득된 탭(11)의 영상을 기설정된 이미지와 비교하여 양불을 판단 할 수도 있다.
상기의 구성 및 작용을 통해, 본 발명은 서로 대칭을 이루는 위치에서 다른 극성의 전극판을 적층 위치로 교차 공급함과 아울러, 이들 사이에 분리막이 개재되도록 하여 전극의 생산성을 향상시키고, 설비의 사이즈를 축소할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 전극판과 분리막을 수평 방향을 따라 연동되도록 이동시킴으로써 분리막이 해당 전극판 상면에 용이하게 정렬되도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 ㄱ 형상의 제 1,2이송암을 회전시키고, 이의 양단을 사용하여 전극판을 그립하도록 함으로써, 전극판을 적층 위치로 이송시키는 시간을 효율적으로 단축 시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전극판을 매거진에서 컨베이어 밸트 상으로 이송하고, 컨베이어 밸트 상에 이송된 전극판을 집어 적층 위치로 위치시킴에 따라 종래 이동되는 테이블들 간에서 전극판이 이송되는 경우 충돌 등이 발생되는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 공급되는 분리막을 해당 전극판 측면에서 일정의 장력을 형성하도록 하여 분리막이 해당 전극판의 일측 측면에 미정렬됨을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치로 공급되는 도중에 이동되는 해당 전극판을 크리닝하여 적층 공정 이전에 전극판 상에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 적층 위치에 이동된 전극판의 정렬 상태를 실시간으로 모니터링하여 정렬 불량에 따른 제품 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
이상, 본 발명의 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 본체부;
    상기 본체부에 서로 마주보도록 배치되며, 서로 다른 극성의 전극판들을 공급하는 한 쌍의 전극판 로딩부;
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부로부터 공급되는 서로 다른 극성의 전극판들을 설정된 적층 위치에 교차시켜 이송하는 전극판 이송부;
    상기 적층 위치에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 상기 전극판들이 교차 이송됨에 따라 설정된 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 적층부;
    상기 적층부의 상부에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며, 교차 이송되는 상기 전극판들의 사이에 분리막이 개재되도록 설정된 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되는 분리막 공급부; 및,
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부와, 상기 전극판 이송부와, 상기 적층부 및, 상기 분리막 공급부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 이차 전지 제조 설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부는,
    제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하되,
    상기 제 1로딩부는,
    양극 전극판들이 수납되는 제 1매거진과,
    상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 이송하는 제 1이송부를 포함하고,
    상기 제 2로딩부는,
    음극 전극판들이 수납되는 제 2매거진과,
    상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 이송하는 제 2이송부를 포함하는 이차 전지 제조 설비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극판 로딩부는,
    제 1로딩부와 상기 제 1로딩부와 대칭을 이루는 위치에 배치되는 제 2로딩부를 포함하되,
    상기 제 1로딩부는,
    양극 전극판들이 수납되며, 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1이송 위치에 위치시키는 제 1매거진을 포함하고,
    상기 제 2로딩부는,
    음극 전극판들이 수납되며, 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2이송 위치에 위치시키는 제 2매거진을 포함하는 이차 전지 제조 설비.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1이송부는,
    상기 제 1매거진과 이격되어 배치되는 제 1직선 이송부와, 상기 제 1매거진과 상기 제 1직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 1회전 이송부를 포함하되,
    상기 제 1회전 이송부는,
    상기 제 1회전 이송부 몸체와, 상기 제 1회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 1회전축을 갖는 제 1회전 모듈과, 상기 제 1회전축에 설치되며, 상기 제 1회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 1회전판과, 상기 제 1회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 양극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 1그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 1회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 1승강기를 포함하고,
    상기 제 1직선 이송부는,
    무한궤도 회전되는 제 1컨베이어 밸트와, 상기 제 1컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 1구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 1구동 롤러를 회전시키는 제 1모듈을 포함하되,
    상기 다수의 제 1그립 부재는 상기 제 1매거진으로부터 상기 양극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 1컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
    상기 제 1컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 양극 전극판들을 상기 제 1이송 위치에 수평 이동시키고,
    상기 제 2이송부는,
    상기 제 2매거진과 이격되어 배치되는 제 2직선 이송부와, 상기 제 2매거진과 상기 제 2직선 이송부의 사이 상부에 배치되는 제 2회전 이송부를 포함하되,
    상기 제 2회전 이송부는,
    상기 제 2회전 이송부 몸체와, 상기 제 2회전 이송부 몸체에 설치되며, 수직 방향을 따르는 제 2회전축을 갖는 제 2회전 모듈과, 상기 제 2회전축에 설치되며, 상기 제 2회전축을 회전 중심으로 하여 회전되는 제 2회전판과, 상기 제 2회전판의 둘레를 따라 간격을 이루어 배치되어 상기 음극 전극판들을 일정 각도 회전됨에 따라 순차적으로 그립하는 다수의 제 2그립 부재와, 상기 본체부에 설치되며, 상기 제 2회전 이송부 몸체를 승강시키는 제 2승강기를 포함하고,
    상기 제 2직선 이송부는,
    무한궤도 회전되는 제 2컨베이어 밸트와, 상기 제 2컨베이어 밸트의 양단을 회전 지지하는 한 쌍의 제 2구동 롤러와, 상기 한 쌍의 제 2구동 롤러를 회전시키는 제 2모듈을 포함하되,
    상기 다수의 제 2그립 부재는 상기 제 2매거진으로부터 상기 음극 전극판들을 순차적으로 그립하여 상기 제 2컨베이어 밸트의 일단 상류에 이송시키고,
    상기 제 2컨베이어 밸트는 순차적으로 이송되는 상기 음극 전극판들을 상기 제 2이송 위치에 수평 이동시키되,
    상기 제 1이송 위치에 이송되는 상기 양극 전극판들의 이송 시간과, 상기 제 2이송 위치에 이송되는 상기 음극 전극판들의 이송 시간은 일정의 시간차를 형성되,
    상기 제 1회전 모듈과 상기 제 2회전 모듈 각각은,
    2헤드로 구성되는 경우, 180도 회전하고
    4헤드로 구성되는 경우 90도로 회전되는 이차 전지 제조 설비.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 전극판 이송부는,
    상기 제 1이송 위치로 이송된 양극 전극판들을 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 1전극판 이송부와,
    상기 시간차를 이루도록 상기 제 2이송 위치로 이송된 음극 전극판들을 상기 적층 위치로 순차적으로 집어 회전 이동시키는 제 2전극판 이송부를 포함하는 이차 전지 제조 설비.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1전극판 이송부 및 상기 제 2전극판 이송부의 회전각 범위는,
    각 전극판은 90도 간격으로 2회 이송되어 180도로 설정되는 이차 전지 제조 설비.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1전극판 이송부는,
    제 1중심축을 형성하는'┛'형상을 이루는 제 1이송암과,
    상기 제 1이송암의 양단에 설치되어 제 1이송 위치로 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 1그립퍼와,
    상기 제 1중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 1이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 1회전기를 포함하고,
    상기 제 2전극판 이송부는,
    제 2중심축을 형성하는'┗'형상을 이루는 제 2이송암과,
    상기 제 2이송암의 양단에 설치되어 제 2이송 위치로 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 집어 상기 적층 위치로 이송시키는 한 쌍의 제 2그립퍼와,
    상기 제 2중심축에 축 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제 2이송암을 180도 회전 범위 내에서 반복 회전시키는 제 2회전기를 포함하되,
    상기 양극 전극판들과, 상기 음극 전극판들 각각은, 상기 시간차를 이루어 상기 적층 위치에 순차적으로 적층되도록 위치되는 이차 전지 제조 설비.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1이송암과 상기 제 2이송암은,
    회전 전 대기 상태에서 대칭을 이루도록 배치되는 이차 전지 제조 설비.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
    상기 제 1이송암은 회전되면서,
    상기 제 1이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 1이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 제 1임시 이송 위치로 이송하고,
    상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 1임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하고,
    상기 제 2이송암의 양단 각각은, 90도 범위의 회전 범위를 형성하고,
    상기 제 2이송암은 회전되면서,
    상기 제 2이송암의 일단에 설치된 상기 한 쌍의 제 2그립퍼 중 어느 하나를 사용하여 상기 제 2이송 위치에 이송된 상기 음극 전극판들을 순차적으로 제 2임시 이송 위치로 이송하고,
    상기 제 1이송암의 타단에 설치된 상기 한 쌍의 제 1그립퍼 중 다른 하나를 사용하여 상기 제 2임시 이송 위치에 이송된 상기 양극 전극판들을 순차적으로 적층 위치로 이송하는 이차 전지 제조 설비.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 적층부는,
    상기 적층 위치를 형성하여, 상기 음극 전극판들 및 상기 음극 전극판들 각각이 교차 적층되는 적층 플레이트와,
    상기 적층 플레이트를 수평 이동을 안내하는 레일과,
    상기 적층 플레이트를 상기 제 1거리 범위에서 수평 왕복 이동시키는 리니어 모듈을 구비하되,
    상기 제어부는, 상기 리니어 모듈을 사용하여,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 제 1방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키고,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 적층 플레이트를 상기 제 1방향과 반대를 이루는 제 2방향을 따라 상기 제 1거리 범위의 절반 거리로 왕복 이동시키는 이차 전지 제조 설비.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 분리막 공급부는,
    상기 분리막을 공급하는 분리막 공급기와,
    상기 제어부의 제어에 따라, 상기 적층 플레이트의 상부에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 수평 왕복 이동되며, 공급되는 상기 분리막을 상기 제 1방향을 따라 이동되는 상기 양극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하고, 상기 제 2방향을 따라 이동되는 상기 음극 전극판 상면에 밀착되도록 안내하는 이동 롤러기와,
    상기 분리막 공급부에서 공급되는 상기 분리막을 상기 이동 롤러부로 안내하는 분리막 안내기를 포함하는 이차 전지 제조 설비.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 이동 롤러기는,
    상기 적층 플레이트 상부에 위치되도록 상기 본체부에 설치되며, 공급되는 상기 분리막을 안내하는 제 1롤러기와,
    상기 제 1롤러기와 상기 적층 플레이트의 사이에 배치되며, 상기 제 2거리 범위에서 왕복 이동되면서 상기 분리막을 안내하는 제 2롤러기를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 양극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 제 2방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 양극 전극판의 상면에 공급하고,
    상기 적층 플레이트 상에 상기 음극 전극판이 안착되는 경우, 상기 제 2롤러기를 상기 제 2방향과 반대를 이루는 제 1방향을 따라 상기 제 2거리 범위의 절반 거리로 이동시켜, 상기 분리막을 상기 음극 전극판의 상면에 공급하는 이차 전지 제조 설비.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2롤러기의 양단에는,
    상기 적층 플레잍트 양단 상측에서 공급되는 상기 분리막을 임시 고정하는 한 쌍의 맨드릴 부재를 구비하는 이차 전지 제조 설비.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 분리막 안내기는,
    상기 분리막을 설정된 이동 경로를 따라 이동되는 다수 위치에서 안내하는 다수의 안내 롤러와,
    상기 이동 경로 상에 설치되며, 상기 분리막에 일정의 장력을 형성하는 장력 형성기를 포함하는 이차 전지 제조 설비.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 장력 형성기는,
    상기 분리막의 이동을 안내하되, 수평 방향을 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 이동되는 한 쌍의 댄서 롤러와,
    상기 분리막의 이동을 안내하되, 상하를 따라 이동되는 버퍼 롤러 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 이차 전지 제조 설비.
  16. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1직선 이송부 및 상기 제 2직선 이송부 상에는,
    이송되는 상기 양극 전극판들 또는 상기 음극 전극판들에 형성되는 이물질을 강제로 제거하는 이물질 제거부가 배치되되,
    상기 이물질 제거부는, 이오나이저, 진공, 압축 공기 공급 중 어느 하나를 사용하여 상기 이물질을 강제로 제거하는 이차 전지 제조 설비.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 적층부는, 비전부를 더 포함하되,
    상기 비전부는,
    상기 적층 플레이트에서 사선 방향을 따르는 한 쌍의 모서리부에서 안착되는 상기 전극판들 각각의 한 쌍의 모서리를 진공 흡착하는 흡착기와,
    흡착된 상기 전극판들 각각의 상면 영상을 취득하고, 취득된 상기 상면 영상을 상기 제어부로 전송하는 카메라를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 상면 영상이 기설정된 정렬 영상에 일치되는 지의 여부를 판단하여, 정렬 양부를 판단하는 이차 전지 제조 설비.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 전극판들 각각에는 사각판 상의 탭이 형성되되,
    상기 적층 플레이트의 상부에는, 상기 탭의 영상을 취득하고, 이를 상기 제어부로 전송하는 다른 카메라가 배치되되,
    상기 제어부는,
    상기 탭의 영상을 통해 수평 방향을 따르는 상기 탭의 수평 길이를 산출하고,
    수직 방향을 따르는 상기 탭이 양측부에서의 수직 길이들을 산출하고,
    산출된 상기 수평 길이와 상기 수직 길이들의 교차 위치값을 산출하고,
    상기 교차 위치값들을 통해, 상기 탭의 양단 모서리 위치값을 산출하고,
    산출된 상기 위치값 간의 거리를 산출하고,
    산출된 상기 거리를 기설정된 정상 거리와 비교하여, 산출된 상기 거리가 기설정된 정상 거리와 상이한 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하거나,
    측정한 상기 상면 이미지 기설정된 기준 이미지를 비교하여 상기 탭의 꺽임여부를 판단하거나,
    측정한 상기 상면 이미지의 면적과 기설정된 기준 면적을,비교하여 상기 탭의 양품 또는 불량을 판단하는 이차 전지 제조 설비.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수직 길이들이 기설정된 오차 범위 이상을 이루는 경우, 상기 탭을 불량으로 판단하는 이차 전지 제조 설비.
  20. 제 1항의 이차 전지 제조 설비를 사용한 이차 전지 제조 방법.
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