WO2023075328A1 - 전극 조립체 폴딩 장치 및 이에 의한 폴딩 방법 - Google Patents

전극 조립체 폴딩 장치 및 이에 의한 폴딩 방법 Download PDF

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WO2023075328A1
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WO
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unit
electrode assembly
holding
stack
unit body
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PCT/KR2022/016248
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금동연
황홍주
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • B65H45/02—Folding limp material without application of pressure to define or form crease lines
    • B65H45/06—Folding webs
    • B65H45/10—Folding webs transversely
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
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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 an electrode assembly folding device and a folding method using the same, and more particularly, to an electrode assembly folding device that simplifies an electrode assembly folding process and a folding method using the same.
  • a secondary battery capable of charging and discharging is a method for solving air pollution such as existing gasoline vehicles using fossil fuels, electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles ( P-HEV), etc., the need for development of secondary batteries is increasing.
  • secondary batteries are classified into cylindrical batteries and prismatic batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case made of an aluminum laminate sheet. .
  • secondary batteries are also classified according to the structure of the electrode assembly having a laminated structure of a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode.
  • a jelly-roll type (wound type) electrode assembly having a structure in which long sheet-type positive and negative electrodes are wound with a separator interposed therebetween, and a plurality of positive and negative electrodes cut in units of a predetermined size with a separator interposed therebetween and stacked (stacked) electrode assemblies sequentially stacked.
  • a stack/folding type electrode assembly which is a mixture of the jelly-roll type and stack type, has been developed.
  • a plurality of bi-cells formed by sequentially stacking a cathode, a separator, and an anode are manufactured, stacked, or attached to a sheet-type separator, and then formed into a sheet-type separator.
  • a method of folding the separator in one direction was used.
  • the bi-cell since the bi-cell is pre-manufactured and then attached to the sheet-type separator and stacked, the manufacturing procedure is complicated, and since the sheet-type separator is overlapped in several layers on the side of the final battery cell, an unnecessary gap between the electrode and the separator There was a problem with space.
  • the zigzag stacking method is a method of stacking electrode assemblies in which a positive electrode and a negative electrode are alternately inserted while a separator unwound from a rolled roll moves from one side to the other side and from the other side to one side.
  • the zigzag stacking method there is a problem of separately storing the cut electrodes, and there is a risk that the inserted electrodes may be moved during the stacking process.
  • An object to be solved by the present invention is to provide an electrode assembly folding device and a folding method thereof capable of improving manufacturing efficiency and product quality by simplifying a conventional electrode assembly folding process.
  • An apparatus for folding an electrode assembly in a zigzag form includes: two sheet-type separators, a second electrode continuously positioned between the inner surfaces of the separators facing each other, and vertically on the outer surfaces of the two separators.
  • a supply unit supplying the electrode assembly including alternately positioned first electrodes, wherein a first unit unit having the first electrode on an upper surface and a second unit unit having the first electrode located on a lower surface are alternately connected; a holding unit that holds and transfers the first unit body supplied from the supply unit; and a stack unit in which the first units transported by the holding unit are stacked.
  • the holding unit after seating the transferred first unit body on the stack unit, may ascend and move toward the supply unit and then descend to a position holding the following first unit body.
  • the holding unit circularly moves in a path including the first position and the second position, the first position is a position where the first unit body is stacked on the stack unit, and the second position is the position where the holding unit is stacked. It may be a position for holding the first unit body supplied from the supply unit.
  • the holding unit may rotate counterclockwise.
  • the holding unit may rotate clockwise.
  • the holding unit includes a first holding unit for transporting the k-th first unit body and a second holding unit for transporting the k+1-th first unit body,
  • the second holding unit holds the k+1-th first unit body, and k may be a natural number.
  • the holding unit may be attached to an upper surface of the first electrode of the first unit body.
  • the holding unit may be a suction device using a gas suction method.
  • the holding unit may include a tubular suction line, and a plurality of suction holes may be provided in the suction line.
  • the plurality of suction holes may be disposed in a direction extending in a width direction of the electrode assembly.
  • the stack unit descends, so that a gap between the first unit body previously transported and the second unit body adjacent thereto and between the second unit body and the first unit body to be transferred is increased. They may be folded in opposite directions to each other.
  • the stack unit may rise again so that the transferred first unit is stacked on the existing stack.
  • a detection unit for detecting the position of the first unit body may be included.
  • At least one of the stack unit and the first unit moves or rotates in the conveying direction of the electrode assembly or in the width direction of the electrode assembly, so that the stack A unit and the first unit body may be aligned with each other.
  • At least one of the holding unit and the first unit moves or rotates in the conveying direction of the electrode assembly or in the width direction of the electrode assembly, so that the holding unit A unit and the first unit body may be aligned with each other.
  • the detection unit includes a first detection unit and a second detection unit, the first detection unit is located above the first position, the second detection unit is located above the second position, and the first position is located above
  • the first unit body may be a position at which the stack unit is stacked, and the second position may be a position at which the holding unit holds the first unit body.
  • a method of folding an electrode assembly according to another embodiment of the present invention in a zigzag form includes: two sheet-type separators, a second electrode continuously positioned between inner surfaces of the separators facing each other, and vertically on the outer surfaces of the two separators.
  • the holding unit includes a first holding unit for transporting the k-th first unit body and a second holding unit for transporting the k+1-th first unit unit, and after the k-th first unit unit is stacked on the stack unit, , the second holding unit holds the k+1th first unit body, and k may be a natural number.
  • the stack unit descends, so that a gap between the first unit body previously transported and the second unit body adjacent thereto and between the second unit body and the first unit body to be transferred is increased.
  • the stack units may rise again so that they are folded in opposite directions and the transported first unit is stacked on the existing stack.
  • detecting position information of the first unit units by a detection unit Prior to the stacking of the first unit bodies, detecting position information of the first unit units by a detection unit, and adjusting the position of the stack units based on the position information of the first unit units by the detection unit. Further steps may be included.
  • the electrode assembly folding apparatus and folding method according to the present invention apply a horizontal zigzag stacking method to prevent movement of electrodes in the stacking process, reduce the scale of process equipment, and speed up the production of electrode assemblies. can maximize
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a zigzag stacking method of electrode assemblies in the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of an electrode assembly folding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the holding unit according to FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating operations of a holding unit and a stack unit in an electrode assembly folding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams illustrating operations of a holding unit and a detection unit in an electrode assembly folding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a holding unit included in FIG. 2 .
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of the holding unit shown in FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the suction unit shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view of the distal end shown in FIG. 7;
  • FIG. 11 is a view showing another example of a holding unit included in FIG. 2 .
  • planar it means when the corresponding part is viewed from above, and when it is referred to as “cross-section”, it means when the cross section of the corresponding part cut vertically is viewed from the side.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a zigzag stacking method of electrode assemblies in the present invention.
  • the electrode assembly 100 used in the zigzag stacking method may be formed by stacking the long sheet-shaped separator 130 and the electrodes 110 and 120.
  • the separator 130 may be provided as two long sheet-shaped separators 130 .
  • the two separators 130 may be stacked with a plurality of second electrodes 120 interposed between inner surfaces of the two separators 130 facing each other.
  • the plurality of second electrodes 120 interposed between the separators 130 may be spaced apart from each other in the longitudinal direction (x-axis direction).
  • the first electrode 110 may be an anode and the second electrode 120 may be a cathode, but this is not necessarily the case.
  • a first electrode 110 may be positioned on an outer surface of each separator 130 .
  • the plurality of first electrodes 110 may be alternately positioned on the upper side (+z axis) or lower side ( ⁇ z axis) on the outer surfaces of the separators 130 .
  • the first electrodes 110 may be spaced apart from each other on the outer surface of each separator 130 .
  • the electrodes 110 and 120 and the separator 130 may be bonded to each other.
  • the electrodes 110 and 120 are attached to the separator 130, not only can a strong electrode assembly 100 be formed, but also the safety of the battery can be further improved by preventing shrinkage of the separator 130.
  • an adhesive material may be used to bond the electrodes 110 and 120 and the separator 130, or a bonding method by heat and pressure such as lamination may be used.
  • the electrode assembly 100 may also be described in a form in which a plurality of units 101 and 102 are connected to each other. That is, in the electrode assembly 100 used in the zigzag stacking method in the present invention, the first unit body 101 in which the first electrode 110 is located in the upper (+z-axis) direction and the first electrode 110 are in the lower (-) direction. It can be described as a form in which the second unit bodies 102 located in the z-axis direction are alternately connected.
  • the electrode assembly 100 of the present embodiment may be manufactured in a stacked form by folding through a zigzag stacking method in a sheet form in which the electrodes 110 and 120 are disposed on a long sheet-shaped separator 130.
  • the 'stacked electrode assembly 100' folded through the zigzag stacking method will be referred to as the 'stacked body 190'.
  • the electrode assembly 100 in the form of a sheet may be manufactured as a stacked body 190 by folding connecting portions between the first unit body 101 and the second unit body 102 in opposite directions.
  • the connection portion may be a portion in the electrode assembly 100 in which the electrodes 110 and 120 are not disposed and only the separator 130 exists.
  • connection portion between the first unit body 101 and the second unit body 102 is folded to one side p1, and the second unit body 102 and the first unit body 101 adjacent to them are folded.
  • the connection part between the two sides may be folded to the other side (p2).
  • the separator 130 on the lower surface of the first unit 101 can contact the first electrode 110 on the lower surface of the second unit 102
  • the separator 130 on the upper surface of the second unit 102 Silver may contact the first electrode 110 on the upper surface of the first unit body 101 .
  • the stack 190 When the stack 190 is manufactured through such a folding process, the process of separately making individual bi-cells is omitted, so the stack 190 can be manufactured in a simpler and simpler way than in the prior art, and the manufacturing cost and time of the battery are reduced. this can be saved.
  • the electrode assembly folding device of the present embodiment may simplify the manufacturing apparatus by implementing a zigzag stacking method in a horizontal direction, and may minimize damage to electrodes by using a holding unit using a suction method.
  • FIG. 2 is a side view of an electrode assembly folding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the holding unit according to FIG. 2 .
  • 4 is a diagram illustrating operations of a holding unit and a stack unit in an electrode assembly folding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are diagrams illustrating operations of a holding unit and a detection unit in an electrode assembly folding device according to an embodiment of the present invention.
  • two separators 130 and two separators 130 are placed between the inner surfaces facing each other.
  • the plurality of second electrodes 120 interposed therein are shown simplified.
  • the first electrode 110 positioned on the outer surface of the separator 130 is shown as it is.
  • the electrode assembly folding device 200 of the present embodiment includes a supply unit 210 for supplying the electrode assembly 100 in the form of a sheet, and a stack unit in which the zigzag folded electrode assembly 100 is seated. 220 and a holding unit 230 that holds a portion of the electrode assembly 100 supplied from the supply unit 210 and moves it to the stack unit 220 . Also, referring to FIGS. 5 and 6 , the electrode assembly folding device 200 of this embodiment may include a detection unit 240 .
  • the supply unit 210 may move the electrode assembly 100 in an initial state, that is, the electrode assembly 100 in the form of a sheet in one direction (x-axis direction).
  • the supply unit 210 may be in the form of a conveyor.
  • the supply unit 210 can continuously move the electrode assembly 100 in the form of a sheet in the direction where the stack unit 220 is located by continuously moving along a predetermined trajectory.
  • the stack unit 220 may support the zigzag-folded stack 190 and allow an additional first unit body 101 or second unit body 102 to be stacked on the existing stack 190 through movement. there is.
  • the stack unit 220 may be in the form of a table or plate.
  • the stack unit 220 may further include a gripper (not shown) for fixing the laminate 190 .
  • the gripper may have a mandrel structure, and may be provided on both sides of the stack unit 220 in the longitudinal direction (y-axis) of the laminate 190, for example, by two to four grippers.
  • the stack unit 220 can mainly move up and down, and the first unit body 101 or the second unit body 102 transported by the holding unit 230 and the existing stacked body 190 placed on the stack unit 220 It may be moved up and down or left and right more precisely so that the upper surface corresponds. In some cases, the stack unit 220 may circularly move in a direction opposite to that of the holding unit 230 . At this time, the movement of the stack unit 220, that is, the position adjustment may be based on the position information transmitted from the detection unit 240.
  • the holding unit 230 may move the first unit body 101 or the second unit body 102 to the stack unit 220 .
  • the holding unit 230 may move the first unit body 101 on which the first electrode 110 is placed to the stack unit 220 so that the electrode assembly 100 in the form of a sheet may be folded in a zigzag pattern.
  • the holding unit 230 may move the second unit body 102 as well as the first unit body 101, but hereinafter, the holding unit 230 moves the first unit body 101.
  • the holding unit 230 may move between a first position where the stack unit 220 is located, a second position spaced apart from the first position, and a second position where the first unit body 101 is located closest to the first position.
  • the first position is a position where the first unit body 101 is stacked on an existing laminate (ie, the previously stacked electrode assembly) in the stack unit 220
  • the second position is a position where the holding unit 230 is stacked on the supply unit 210.
  • the first position and the second position may be fixed positions, and specifically, before the first unit body 101 is held by the holding unit 230 and moved toward the stack unit 220. It can be a location defined based on the state.
  • the first position may be located distal from the second position in the transfer direction (x-axis direction) of the electrode assembly 100 .
  • the holding unit 230 descends to the second position (-z-axis direction) to hold the first unit body 101 and moves the electrode assembly 100 in the transfer direction (x-axis direction). direction) to move the first unit body 101 to the first position, and when the stacking of the first unit body 101 is completed, it rises from the first position (+z-axis direction) and moves in the opposite direction to the transfer direction (- x-axis direction) and may return to the second position after descending.
  • the holding unit 230 may cycle on a path including the first position and the second position.
  • the supply unit 210 is located on the left side and the stack unit 230 is located on the right side, and the holding unit 230 moves along a counterclockwise path.
  • the present invention is not limited to what is shown, and when the supply unit 210 and the stack unit 220 are provided symmetrically as shown in FIG. 2, they can move along a clockwise path. It can be modified and changed to suit various environments.
  • the first unit body 101 or the second unit body 102 transported by the holding unit 230 may be moved up and down or left and right so that the top surface of the existing stack 190 placed on the stack unit 220 corresponds to each other. .
  • the stack unit 220 moves as follows.
  • the stack unit 220 moves downward (in the -z-axis direction) together with the previously transferred first unit body 101 . Accordingly, the first unit body 101 previously transferred and the second unit body 102 adjacent thereto are folded.
  • the stack unit 220 may also move in the x-axis direction in synchronization with the holding unit 230 .
  • the stack unit 220 is configured to stack the holding unit 230 faster than the speed at which the holding unit 230 returns in the x-axis direction so that the subsequent second unit body 102 can be stacked. You can move in the x-axis direction.
  • the second unit body 102 is stacked on the pre-transferred first unit body 101 so that the electrode assembly 100 is folded in a zigzag shape, that is, in a Z shape, so that the stack unit 220 is moved to the upper side (+z axis) again. direction) to move.
  • the stack unit 220 is located below the position at which the previously transferred first unit pieces 101 are stacked by the height of the first unit pieces 101 and the second unit pieces 102 .
  • the stack unit 220 gradually increases the height of the first unit body 101 and the second unit body 102 higher than before, as described above.
  • the first unit body 101 is stacked at the position below. Accordingly, the electrode assembly 100 is folded and stacked in a zigzag shape on the stack unit 220 .
  • the number of holding units 230 may be two or more.
  • the holding unit 230 may include a first holding unit 230a and a second holding unit 230b.
  • the first holding unit 230a may transport the k-th first unit body
  • the second holding unit 230b may transport the k+1-th first unit body, where k is a natural number. 2 to 4, while the first holding unit 230a is moving from the first position to the second position after completing the movement of the first unit body 101 to the stack unit 220 ( For example, immediately after rising from the first position and just before moving in the opposite direction to the transport direction of the first unit body 101), the second holding unit 230b located at the second position holds the first unit body 101 to It can be moved to 1 position.
  • the movement of the first unit body 101 to the stack unit 220 may be continuously performed.
  • the other holding unit unit body 230 holds the first unit body 101 so that a collision does not occur between the holding units 230. may be desirable.
  • the holding unit 230 may use a suction function.
  • a specific example of the holding unit 230 and its structure will be described later in detail with reference to FIGS. 7 to 11 .
  • the detection unit 240 may be used to align the first unit body 101 or the second unit body 102 to the position of the existing stack body 190 during the stacking process of the electrode assembly 100 .
  • the detection unit 240 may be used to align the first unit body 101 and the holding unit 230 or the stack unit 220 .
  • At least one of the stack unit 220 and the first unit body 101 determines the transport direction of the electrode assembly or the width of the electrode assembly. By moving or rotating in the direction, the stack unit 220 and the first unit body 101 may be aligned with each other.
  • the detection unit 240 is the holding unit 230 or the object of the holding unit 230. It may be for detecting the position of the first unit body 101 .
  • the detection unit 240 detects the position of the holding unit 230 or the first unit body 101 before or after the holding unit 230 holds the first unit body 101 . can be detected.
  • the detection unit 240 may detect the position of the stack unit 220, the holding unit 230, or the first unit body 101 before the first unit body 101 is stacked on the stack unit 220. .
  • the detection unit 240 may be for detecting a position of a target based on an acquired image.
  • the detection unit 240 may include a camera capable of obtaining an image.
  • the detection unit 240 may also be referred to as 'vision'.
  • the detection unit 240 of this embodiment or the folding device 200 of this embodiment may include a control unit capable of processing data, and the control unit controls the first unit unit 101 in the image acquired by the detection unit 240.
  • the position value of the stack unit 220 or the holding unit 230 may be detected.
  • the folding device 200 may include a storage unit for storing the detected position value.
  • each position may be calculated as (x, y, ⁇ ) values.
  • the ⁇ value may indicate an angle at which the first unit body 101 is inclined with respect to the xy plane.
  • the x-axis may be a transport direction of the electrode assembly 100
  • the y-axis may be a width direction of the electrode assembly 100.
  • 'detection' of a position value or position information of a specific configuration by the detection unit 240 will be described as including detecting the position value or position information through an operation processing process of a control unit. do it with That is, the detection unit 240 will be described as an example of a configuration including obtaining an image and calculating location information of each configuration as (x, y, ⁇ ) values based on the image.
  • the position value and position information of the first unit unit 101 identified by the detection unit 240 may be used to correct the position of the stack unit 220 .
  • the stack unit 220 and the detection unit 240 may be connected through wired/wireless network communication, or through input/output terminals and cables.
  • the stack unit 220 may include a control unit, and the position of the stack unit 220 may be adjusted by processing location information through the control unit.
  • the location information of the first unit body 101 detected by the detection unit 240 may be transmitted to the stack unit 220.
  • the detection unit 240 may detect location information of the stack unit 220 , and the transferred location information of the first unit body 101 may be compared with location information of the current stack unit 220 .
  • the stack unit 220 may be moved or rotated based on location information of the first unit body 101 , the stack unit 220 , or the holding unit 230 by the detection unit 240 .
  • the stack unit 220 is moved or tilted in the x-axis or y-axis direction by the difference between the current position and the position of the first unit body 101 so that the transferred first unit body 101 and the existing laminate 190 correspond. It can be adjusted in such a way as to rotate by an angle of ⁇ . Here, rotation may mean rotation based on the xy plane. Through this, the displaced or tilted first unit body 101 is transferred to the adjusted stack unit 190, so that the first unit body 101 can be stacked on the existing stack body 190 in alignment.
  • the location information of the first unit unit 101 confirmed by the detection unit 240 may be used to correct the location of the holding unit 230 .
  • position information of the first unit body 101 detected by the detection unit 240 may be transferred to the holding unit 230 .
  • the transferred location information of the first unit body 101 may be compared with location information of the holding unit 230 .
  • the holding unit 230 may be moved in the x-axis or y-axis direction based on the compared value, or rotated by an inclined angle ⁇ .
  • the first unit body 101 can be accurately held by the holding unit 230 in the second position.
  • the holding unit 230 may adjust the position based on the position information transmitted from the detection unit 240 .
  • the holding unit 230 may be connected to the detection unit 240 through wired/wireless network communication, or through input/output terminals and cables. Also, the holding unit 230 may include a control unit, and the position of the holding unit 230 may be adjusted by processing location information through the control unit.
  • calculating the difference between the location information of the two configurations and adjusting the position of the stack unit 220 or the holding unit 230 based on the difference value may be performed by a separate controller.
  • the control unit may be included in the folding device 200 of the electrode assembly or included in a higher-level system of the folding device 200, and in order to receive or transmit the processing result of the control unit, the folding device 200 or the higher-level system It may include a communication unit.
  • the number of detection units 240 may be two or more.
  • the detection unit 240 may include a first detection unit 240a and a second detection unit 240b.
  • the detection unit 240 may obtain an image within a predetermined range at a fixed location.
  • the first detection unit 240a may be located on the first location, and the second detection unit 240b may be located on the second location.
  • the first detection unit 240a is used to detect positional information of the first unit body 101 and the stack unit 220 that are first stacked (1 st stack), and then, in FIG. 6 It can be used to detect position information of the second stacked first unit body 101 and the stack unit 220 .
  • the first detection unit 240a is the first unit body 101 moved by the holding unit 230 in the first position, the stack unit 220, or the first unit body 101 stacked on the stack unit 220.
  • the position value of can be obtained.
  • the first detection unit 240a detects the position value of the first unit body 101 stacked on the stack unit 220 to determine whether the stacked first unit body 101 is stacked side by side with the existing stack body 190. can be used to do
  • the first detection unit 240a can detect the position values of the first unit body 101 and the stack unit 220 before the moved first unit body 101 is stacked, and these position values are (101) can be used to be stacked side-by-side with an existing laminate (190).
  • the second detection unit 240b is used to detect position information of the second stacked first unit body 101 and the holding unit 230, and then, in FIG. 6, the third stack It can be used to detect positional information of the ( 3rd stack) first unit body 101 and the holding unit 230 .
  • the second detection unit 240b may obtain a position value of the holding unit 230 and the first unit body 101 to be held or already held by the holding unit 230 at the first position.
  • the second detection unit 240b may determine the position value of the held first unit body 101 , and this position value may be used to adjust the position of the stack unit 220 .
  • the position value of the held first unit body 101 may be calculated based on the position value obtained by picking the first unit body 101 by the holding unit 230 .
  • the position value of the first unit body 101 held in this way may be calculated as a relative value between the holding unit 230 and the first unit body 101 .
  • the second detection unit 240b can grasp the position values of the holding unit 230 and the first unit body 101 before the holding unit 230 holds the first unit body 101, and these position values are can be used to match them.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a holding unit included in FIG. 2 .
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of the holding unit shown in FIG. 7 .
  • 9 is a cross-sectional view of the suction unit shown in FIG. 8;
  • 10 is a perspective view of the distal end shown in FIG. 7;
  • the holding unit 230 of this embodiment may be provided as a suction device to which a gas suction method is applied.
  • the holding unit 230 is connected to a moving part 232 that moves the holding unit 230, a suction part 234 that is temporarily attached to a target by inhaling gas, and an adsorption part 234 that lifts the target and an end of the adsorption part 234. may include an end block (237).
  • the adsorption unit 234 may include at least one adsorption line 235 therein.
  • the suction line 235 may be provided in the form of a tube having a circular, rectangular or other cross-sectional shape.
  • a plurality of adsorption lines 235 may be provided to cover a wider surface.
  • three adsorption lines 235 may be provided.
  • a plurality of suction holes 236 may be formed in the suction line 235 as shown in FIG. 9 .
  • the suction hole 236 may be disposed in a direction extending in the width direction (y-axis direction) of the first unit body 101 or the electrode assembly 100 .
  • the adsorption unit 234 When the adsorption unit 234 starts the suction function, external air flows into the adsorption unit 234 through the adsorption hole 236, specifically into the adsorption line 235, and through this, the adsorption unit 234 ), that is, the first unit 101 may be attached to the adsorption unit 234 .
  • the number of suction holes 236 increases, the performance of the suction unit 234 can be maximized. However, when there is a limit to the suction flow rate, the larger the number of suction holes 236 may rather degrade the suction performance.
  • the block 237 is a portion connected to the end of the suction unit 234 and may be located at the end of the holding unit 230 .
  • the block 237 may include a block connection hole 238 connected to the adsorption line 235 and a block adsorption hole 239 for sucking gas like the adsorption hole 236 of the adsorption line 235 .
  • the block adsorption hole 239 is formed in the block 237, the end of the first unit 101 and the adsorption unit 234 can be well attached, so that the holding and moving performance of the first unit 101 can be further improved. can
  • FIGS. 7 to 10 show an example of the holding unit 230, and the holding unit 230 of this embodiment may be provided in a different form.
  • FIG. 11 is a view showing another example of a holding unit included in FIG. 2 .
  • the holding unit 230 of this embodiment is a suction device to which a gas suction method is applied, and may be provided as a bellow type suction cup.
  • the bellow-type holding unit 230 may suck gas through a suction hole opened downward.
  • the bellow type suction cup may be provided so that its cross section has a reverse tapered shape as shown in FIG. 11 (a), and by forming wrinkles on the circumferential surface as shown in FIG. 11 (b), it responds to external force and minimizes damage to the target It may also be provided to have a buffering effect that does.
  • One of the above-described bellow-type suction cups may be provided in the holding unit 230 as needed, or multiple may be provided to cover a larger area.
  • the holding unit 230 having a gas intake function has been mainly described.
  • the holding unit 230 may be provided without a gas intake function, and for example, the holding unit 230 may be provided in the form of a clamp or gripper that grips, fixes, and moves a target. there is.
  • the electrode assembly 100 of the present embodiment is in the form of connecting a plurality of units 101 and 102, unnecessary tension may be generated in the electrode assembly 100 when the holding unit 230 is used.
  • the holding unit 230 in the form of a clamp or gripper grips the unit bodies 101 and 102 and stacks them on the existing stack body 190, the holding unit 230 is placed between the existing stack body 190 and the unit bodies 101 and 102.
  • the electrodes 110 and 120 or the separator 130 may be damaged in the process of removing the holding unit 230 .
  • the holding unit 230 of this embodiment is attached to and released from the unit bodies 101 and 102 by rising or descending in the z-axis direction, but in the case of the holding unit 230 in the form of a clamp or gripper, the unit body 101 and 102 moves along the y-axis Since the units 101 and 102 are gripped and put down by moving forward or backward in the direction, there is a problem in that the operation is somewhat complicated and the operation time increases.
  • the folding method described below is a method of folding an electrode assembly using the electrode assembly folding device 200 described above. Therefore, since the folding method of the electrode assembly includes all of the above-described folding device 200, a detailed description of the overlapping contents will be omitted.
  • the electrode assembly manufacturing method (S1000) according to an embodiment of the present invention
  • a step (S1400) of stacking one unit body 101 may be included.
  • the holding of the first unit body 101 may be performed through gas intake of the holding unit 230.
  • the holding unit 230 descends toward the first unit body 101 (S1110), the suction function of the holding unit 230 is started (S1120), the holding unit ( It may include a step of introducing gas into the adsorption line 235 through the adsorption hole 236 of step 230 (S1130), and a step of attaching the holding unit 230 and the first unit body 101 (S1140).
  • the holding unit 230 may be located in the second position.
  • the first unit body 101 held by the holding unit 230 is formed into a stacked body 190 thereafter.
  • the holding unit 101 is held in step S1100. It may be desirable that the unit 230 always hold a specific position of the first unit body 101 . Therefore, in the present embodiment, a step of acquiring location information by the detection unit 240 may be further included in order to match the locations of the first unit body 101 and the holding unit 230 .
  • the detection unit 240 located above the second position used herein may be the second detection unit 240b.
  • the detection unit 240 detects the first unit body 101 so that the positions of the first unit body 101 and the holding unit 230 correspond to each other before the holding unit 230 holds the first unit body 101 . And the position of the holding unit 230 can be detected.
  • the step (S1100) is the step in which the detection unit 240 detects the location information of the first unit body 101 or the holding unit 230, and based on the location information by the detection unit 240, A step of adjusting the position of the holding unit 230 so that the positions of the first unit body 101 and the holding unit 230 correspond to each other may be included. In addition, before the step of adjusting the position of the holding unit 230, a step of comparing position information between the first unit body 101 and the holding unit 230 may be further included.
  • the above-described steps may be performed before the step of descending the holding unit 230 toward the first unit body 101 (S1110) or the step of starting the suction function of the holding unit 230 (S1120).
  • the holding unit 230 may always hold a specific position of the first unit body 101 . Therefore, after the holding unit 230 holds the first unit body 101, relative positional information between the held first unit body 101 and the holding unit 230 is grasped, and based on this, the stack unit 220 It may be desirable to form side-by-side stacks 190.
  • the detection unit 240 may detect the position of the first unit body 101 or the holding unit 230 after the holding unit 230 holds the first unit body 101 .
  • the detection unit 240 may detect a relative position between the first unit body 101 and the holding unit 230 .
  • the detection unit 240 may determine the position of the first unit body 101 through the position of the holding unit 230 .
  • the detection unit 240 may calculate a position value obtained by picking the first unit body 101 by the holding unit 230 and detect the position value of the first unit body 101 based on the calculated position value. For example, the detection unit 240 may determine the location information of the first unit body 101 by checking whether the holding unit 230 is coupled to the center or the edge of the first unit body 101. there is.
  • the electrode assembly folding method (S1000) of the present embodiment is, after the step (S1100), the detection unit 240 detecting the position information of the holding unit 230 or the held first unit body 101 may further include.
  • a step of transmitting the location information detected by the detection unit 240 to the stack unit 220 may be further included.
  • the above step does not necessarily have to be performed immediately after the step (S1100), but should be performed within a range in which the location information can be detected by the detection unit 240.
  • the electrode assembly folding method (S1000) of the present embodiment includes steps using the detection unit 240 to correspond the first unit body 101 and the holding unit 230 before the holding unit 230 is held or the holding unit After the holding in step 230, the steps of using the detection unit 240 to acquire the position information of the held first unit body 101 may be included, or only one of them may be included.
  • the holding unit 230 may move from the second position to the first position.
  • the holding unit 230 may transfer the first unit body 101 from the second position to the first position toward the stack unit 220 .
  • the suction function of the holding unit 230 may be in an initiated state, and the lower surface of the holding unit 230 and the upper surface of the first unit body 101 may be in a mutually attached state.
  • the stack unit 220 may move downward.
  • the lower side may mean a lower side based on one side of the electrode assembly 100 delivered from the supply unit 210 .
  • an existing laminate 190 that has already been formed may be positioned.
  • the second unit body 102 When the upper surface of the existing laminate 190 moves downward, as the first unit body 101 is transported, the second unit body 102 in the transport direction (x-axis direction) of the first unit body 101 and the transported The first unit body 101 is folded on one side (p1), and the second unit body 102 and the existing laminate 190 are folded on the other side (p2), so that the electrode assembly 100 can be folded in a zigzag shape. there is.
  • the positional information obtained by the detection unit 240 may be used.
  • the stack unit 220 may adjust the location based on the location information obtained by the detection unit 240 and may allow the first unit body 101 to be stacked side by side on the existing stack body 190 .
  • the step (S1300) may include a step (S1310) of adjusting the position of the stack unit 220 using the location information received from the detection unit 240. Also, before the step of adjusting the position of the stack unit 220, a step of comparing position information between the first unit body 101 and the stack unit 220 may be included.
  • step (S1310) may be performed before the stack unit 220 moves downward, or may be performed while the stack unit 220 moves downward, or after that. That is, step (S1310) may be performed before step (S1400).
  • the location information received from the detection unit 240 may include location information detected by the second detection unit 240b.
  • the second detection unit 240b may detect positional information of the held first unit body 101 after holding the holding unit 230 in the second position, and may transmit the information to the stack unit 220. there is.
  • the stack unit 220 may adjust the position of the stack unit 220 based on location information of the first unit body 101 .
  • the step of detecting the positional information of the holding unit 230 or the held first unit body 101 by the second detection unit 240b before step S1310 and the second detection unit 240 A step of transferring the detected location information to the stack unit 220 may be performed.
  • the positional information received from the detection unit 240 may include positional information detected by the first detection unit 240a.
  • the first detection unit 240a may detect the current position of the stack unit 220 or the position of the first unit body 101 before the first unit body 101 moved from the first position is stacked, This may be delivered to the stack unit 220 .
  • the stack unit 220 may adjust the position of the stack unit 220 based on this location information.
  • the first detection unit 240a detects the location information of the first unit body 101 or the stack unit 220, and the location where the first detection unit 240a is detected. A step of passing the information to the stack unit 220 may be performed.
  • the transferred first unit body 101 may be placed on the stack unit 220.
  • the first unit body 101 may be stacked on the existing stack 190 of the stack unit 220 . Accordingly, on the upper surface of the existing stacked body 190, the second unit body 102 and the transferred first unit body 101 may be stacked in the distal direction (x-axis direction) of the first unit body 101. there is.
  • the detection unit 240 specifically, the first detection unit 240a may be used to determine whether the stacked first unit body 101 is stacked side by side with the existing stack 190 . If the first unit bodies 101 are not stacked side by side, the corresponding stack 190 may be determined to be defective and discharged to the outside of the process.
  • the detection unit 240 checks whether the first unit body 101 and the existing laminate 190 correspond (S1500). can include more.
  • the above step may be performed by the first detection unit 240a.
  • the holding unit 230 may rise and wait for the next operation or may move in the opposite direction to the transfer direction to transfer the first unit body 101 . Also, when the above steps are performed by the first holding unit 230a, the step (S1100) by the second holding unit 230b may be performed again after the above steps.
  • the first unit body 101 and the second unit body 102 can be continuously stacked on the stack unit 220, and the stacking height of the stacked body 190 can be increased.
  • the stack 190 formed through the above steps can be stacked quickly and accurately by stacking in a zigzag stacking method in a horizontal direction.
  • the laminate 190 formed through the above steps may be one in which the movement of the electrode is performed by a suction device using a suction method, so that damage thereof is minimized.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 지그재그 형태로 폴딩하는 장치는: 두 개의 시트형 분리막, 서로 마주보는 상기 분리막들의 내측면 사이에 연속적으로 위치한 제2 전극 및 상기 두 분리막의 외측면에 상하로 교대로 위치한 제1 전극을 포함함으로써, 제1 전극이 상면에 위치한 제1 단위체 및 제1 전극이 하면에 위치한 제2 단위체가 교대로 연결된 상기 전극 조립체를 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛으로부터 공급되는 제1 단위체를 홀딩하여 이송하는 홀딩 유닛; 및 상기 홀딩 유닛에 의해 이송되는 제1 단위체가 적층되는 스택 유닛을 포함한다.

Description

전극 조립체 폴딩 장치 및 이에 의한 폴딩 방법
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2021년 10월 26일자 한국 특허 출원 제10-2021-0143662호 및 2022년 10월 20일자 한국 특허 출원 제10-2022-0135649호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전극 조립체 폴딩 장치 및 이에 의한 폴딩 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전극 조립체의 폴딩 공정을 단순화한 전극 조립체 폴딩 장치 및 이에 의한 폴딩 방법에 관한 것이다.
현대 사회에서는 휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등의 휴대형 기기의 사용이 일상화되면서, 상기와 같은 모바일 기기와 관련된 분야의 기술에 대한 개발이 활발해지고 있다. 또한, 충방전이 가능한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기 자동차(P-HEV) 등의 동력원으로 이용되고 있는 바, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 높아지고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점이 있어 가장 많은 주목을 받고 있다.
이차 전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
또, 이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 한다. 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체 등을 들 수 있다. 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극 조립체 및 스택형 전극 조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되기도 하였다.
한편 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체를 제조함에 있어서, 종래에는 음극, 분리막, 양극이 순차로 적층되어 형성된 복수 개의 바이셀들을 제조하고, 이들을 적층하거나, 또는 이들을 시트형 분리막에 부착한 후, 시트형 분리막을 일방향으로 폴딩하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 종래의 구조는 바이셀을 미리 제조한 후 이를 다시 시트형 분리막에 부착하여 적층하므로 제조 절차가 복잡하고, 최종 전지셀의 측면에서 시트형 분리막이 여러겹 겹쳐 배치되기 때문에 전극과 분리막 사이에 불필요한 갭공간이 발생하는 문제가 있었다.
또, 종래에는 이러한 라미네이션 방법 외에, 지그재그 적층 방식을 이용하여 전극 조립체를 제조하는 방법도 사용되어왔다. 지그재그 적층 방식은 권취된 롤으로부터 언와인딩 되는 분리막이 일측에서 타측, 타측에서 일측으로 이동하는 과정 중에 양극과 음극을 교대로 투입하는 전극 조립체 적층 방법이다. 그러나 지그재그 적층 방식의 경우 커팅된 전극을 별도로 보관해야 하는 문제가 있으며, 적층 공정 진행 시 투입된 전극이 이동될 수 있는 위험이 있다. 또한 길이가 긴 전지셀 생산시 분리막 텐션 컨트롤이 어렵고 진행 속도가 느려 제조효율이 저하되는 문제가 있었다.
따라서, 상술한 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체의 공정을 단순화함으로써 제조 효율을 향상시키고, 제품의 내구성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 새로운 폴딩 장치 및 방법이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래의 전극 조립체 폴딩 공정을 단순화함으로써 제조 효율, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 전극 조립체 폴딩 장치 및 이에 의한 폴딩 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 지그재그 형태로 폴딩하는 장치는: 두 개의 시트형 분리막, 서로 마주보는 상기 분리막들의 내측면 사이에 연속적으로 위치한 제2 전극 및 상기 두 분리막의 외측면에 상하로 교대로 위치한 제1 전극을 포함함으로써, 제1 전극이 상면에 위치한 제1 단위체 및 제1 전극이 하면에 위치한 제2 단위체가 교대로 연결된 상기 전극 조립체를 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛으로부터 공급되는 제1 단위체를 홀딩하여 이송하는 홀딩 유닛; 및 상기 홀딩 유닛에 의해 이송되는 제1 단위체가 적층되는 스택 유닛을 포함할 수 있다.
상기 홀딩 유닛은, 상기 이송되는 제1 단위체를 상기 스택 유닛에 안착시킨 후에, 상승하여 상기 공급 유닛 쪽으로 이동한 후 후속하는 제1 단위체를 홀딩하는 위치로 하강할 수 있다.
상기 홀딩 유닛은 상기 제1 위치와 상기 제2 위치를 포함하는 경로에서 순환 이동하고, 상기 제1 위치는 상기 제1 단위체가 상기 스택 유닛에 적층되는 위치이고, 상기 제2 위치는 상기 홀딩 유닛이 상기 공급 유닛으로부터 공급되는 상기 제1 단위체를 홀딩하는 위치일 수 있다.
상기 공급 유닛이 좌측에 위치하고 상기 스택 유닛이 우측에 위치하는 경우에, 상기 홀딩 유닛은 반시계 방향으로 순환할 수 있다.
상기 공급 유닛이 우측에 위치하고 상기 스택 유닛이 좌측에 위치하는 경우에, 상기 홀딩 유닛은 시계 방향으로 순환할 수 있다.
상기 홀딩 유닛은 k 번째 제1 단위체를 이송하는 제1 홀딩 유닛 및 k+1 번째 제1 단위체를 이송하는 제2 홀딩 유닛을 포함하고,
상기 k 번째 제1 단위체가 상기 스택 유닛 상에 적층된 후, 상기 제2 홀딩 유닛이 상기 k+1 번째 제1 단위체를 홀딩하고, k는 자연수일 수 있다.
상기 홀딩 유닛은 상기 제1 단위체의 상기 제1 전극의 상면에 부착될 수 있다.
상기 홀딩 유닛은 기체 흡입 방식을 이용한 석션 기기일 수 있다.
상기 홀딩 유닛은 관 형상의 흡착 라인을 포함하고, 흡착 라인에는 복수의 흡착홀이 구비될 수 있다.
상기 복수의 흡착홀은 상기 전극 조립체의 폭 방향상 연장되는 방향으로 배치될 수 있다.
상기 제1 단위체가 상기 홀딩 유닛에 의하여 이송될 때 상기 스택 유닛은 하강함으로써, 기 이송된 제1 단위체와 그에 인접한 상기 제2 단위체의 사이 및 상기 제2 단위체 및 상기 이송되는 제1 단위체의 사이가 서로 반대 방향으로 폴딩될 수 있다.
상기 이송되는 제1 단위체가 기존 적층체 상에 적층되도록 상기 스택 유닛은 다시 상승할 수 있다.
상기 제1 단위체의 위치를 검출하기 위한 검출 유닛을 포함할 수 있다.
상기 검출 유닛에 의해 검출된 제1 단위체의 위치 정보에 기초하여, 상기 스택 유닛과 상기 제1 단위체 중 적어도 하나가 상기 전극 조립체의 이송 방향 또는 상기 전극 조립체의 폭 방향으로 이동하거나 회전함으로써, 상기 스택 유닛과 상기 제1 단위체가 서로 정렬될 수 있다.
상기 검출 유닛에 의해 검출된 제1 단위체의 위치 정보에 기초하여, 상기 홀딩 유닛과 상기 제1 단위체 중 적어도 하나가 상기 전극 조립체의 이송 방향 또는 상기 전극 조립체의 폭 방향으로 이동하거나 회전함으로써, 상기 홀딩 유닛과 상기 제1 단위체가 서로 정렬될 수 있다.
상기 검출 유닛은 제1 검출 유닛 및 제2 검출 유닛을 포함하고, 상기 제1 검출 유닛은 상기 제1 위치 위에 위치하고, 상기 제2 검출 유닛은 상기 제2 위치 위에 위치하며, 상기 제1 위치는 상기 제1 단위체가 상기 스택 유닛에서 적층되는 위치이고, 상기 제2 위치는 상기 홀딩 유닛이 상기 제1 단위체를 홀딩하는 위치일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체를 지그재그 형태로 폴딩하는 방법은: 두 개의 시트형 분리막, 서로 마주보는 상기 분리막들의 내측면 사이에 연속적으로 위치한 제2 전극 및 상기 두 분리막의 외측면에 상하로 교대로 위치한 제1 전극을 포함함으로써, 제1 전극이 상면에 위치한 제1 단위체 및 제1 전극이 하면에 위치한 제2 단위체가 연속적으로 연결된 전극 조립체를 공급 유닛이 공급하는 단계; 홀딩 유닛이 상기 공급 유닛으로부터 공급되는 제1 단위체를 홀딩하여 이송하는 단계; 및 상기 스택 유닛 상에 상기 홀딩 유닛에 의해 이송된 제1 단위체가 적층되는 단계를 포함하고, 상기 홀딩 유닛은, 상기 이송된 제1 단위체를 상기 스택 유닛에 안착시킨 후에, 상승하여 상기 공급 유닛 쪽으로 이동한 후 후속하는 제1 단위체를 홀딩하는 위치로 하강할 수 있다.
상기 홀딩 유닛은 k 번째 제1 단위체를 이송하는 제1 홀딩 유닛 및 k+1 번째 제1 단위체를 이송하는 제2 홀딩 유닛을 포함하고, 상기 k 번째 제1 단위체가 상기 스택 유닛 상에 적층된 후, 상기 제2 홀딩 유닛이 상기 k+1 번째 제1 단위체를 홀딩하고, k는 자연수일 수 있다.
상기 제1 단위체가 상기 홀딩 유닛에 의하여 이송될 때 상기 스택 유닛은 하강함으로써, 기 이송된 제1 단위체와 그에 인접한 상기 제2 단위체의 사이 및 상기 제2 단위체 및 상기 이송되는 제1 단위체의 사이가 서로 반대 방향으로 폴딩되고, 상기 이송되는 제1 단위체가 기존 적층체 상에 적층되도록 상기 스택 유닛은 다시 상승할 수 있다.
상기 제1 단위체가 적층되는 단계 이전에, 검출 유닛이 상기 제1 단위체의 위치 정보를 검출하는 단계, 및 상기 검출 유닛에 의한 상기 제1 단위체의 위치 정보에 기초하여 상기 스택 유닛의 위치가 조정되는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 전극 조립체 폴딩 장치 및 이에 의한 폴딩 방법은 수평 지그재그 적층 방법을 적용하여, 적층 공정 내 전극의 이동을 방지하고, 공정 설비의 규모를 축소하며, 전극 조립체의 생산 속도를 극대화할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1는 본 발명에서 전극 조립체의 지그재그 적층 방식을 도시하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 폴딩 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2에 따른 홀딩 유닛의 동작을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 폴딩 장치에서 홀딩 유닛과 스택 유닛의 동작을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 폴딩 장치에서, 홀딩 유닛과 검출 유닛의 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 도 2에 포함된 홀딩 유닛의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 홀딩 유닛의 부분 확대도이다.
도 9는 도 8에 도시된 흡입부의 단면도이다.
도 10은 도 7에 도시된 말단부의 사시도이다.
도 11은 도 2에 포함된 홀딩 유닛의 다른 예를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 설명한 것 외에 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 발명의 범위는 여기에서 설명하는 실시예들에 의해 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 확대하거나 축소하여 나타낸 것이므로, 본 발명의 내용이 도시된 바에 한정되지 않음은 자명하다. 이하의 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 각 층의 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 이하의 도면에서는 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명할 때, 이는 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 이와 반대로 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 설명할 때에는 그 사이에 다른 부분이 없는 것을 의미할 수 있다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아닐 수 있다. 한편, 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명하는 것과 마찬가지로, 다른 부분 "아래에" 또는 "하에" 있다고 설명하는 것 또한 상술한 내용을 참조하여 이해될 수 있을 것이다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체에 관하여 설명한다.
도 1는 본 발명에서 전극 조립체의 지그재그 적층 방식을 도시하는 개념도이다.
본 발명에서 지그재그 적층 방식에 이용되는 전극 조립체(100)는 긴 시트형의 분리막(130)과 전극(110,120)이 적층되어 형성될 수 있다. 분리막(130)은 두 개의 긴 시트형의 분리막(130)으로 제공될 수 있다. 두 개의 분리막(130)은 두 개의 분리막(130)이 서로 마주보는 내측면 사이에 복수 개의 제2 전극(120)이 개재된 상태로 적층될 수 있다. 분리막(130) 사이에 개재된 복수 개의 제2 전극(120)은 길이 방향(x축 방향)으로 서로 간격을 두고 배치될 수 있다. 여기서, 제1 전극(110)은 양극이고, 제2 전극(120)은 음극일 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
각 분리막(130)의 외측면에는 제1 전극(110)이 위치할 수 있다. 이때, 복수 개의 제1 전극(110)은 분리막(130)들의 외측면 상에서 상측(+z축) 또는 하측(-z축)으로 교대로 위치할 수 있다. 제1 전극(110)은 각각의 분리막(130)의 외측면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
여기서, 전극(110,120)과 분리막(130)은 서로 접합되어 있을 수 있다. 전극(110,120)이 분리막(130)에 부착되는 경우 견고한 전극 조립체(100)가 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 분리막(130) 수축이 방지되어 전지의 안전성이 더욱 향상될 수 있다. 이 때, 전극(110,120)과 분리막(130)의 접합에는 접착 물질이 이용될 수도 있고, 라미네이션(lamination)과 같은 열과 압력에 의한 접합 방식이 이용될 수도 있다.
전극 조립체(100)는 복수 개의 단위체(101,102)가 서로 연결되어 있는 형태로도 설명될 수 있다. 즉, 본 발명에서 지그재그 적층 방식에 이용되는 전극 조립체(100)는 제1 전극(110)이 상측(+z축) 방향에 위치한 제1 단위체(101) 및 제1 전극(110)이 하측(-z축) 방향에 위치한 제2 단위체(102)가 교대로 연결되어 있는 형태로 설명될 수 있다.
한편, 본 실시예의 전극 조립체(100)는 긴 시트형의 분리막(130)에 전극(110,120)이 배치된 시트 형태에서 지그재그 적층 방식을 통해 폴딩됨으로써 적층 형태로 제조될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 지그재그 적층 방식을 통해 폴딩된 ‘적층 형태의 전극 조립체(100)’는 ‘적층체(190)’로 지칭하기로 한다.
구체적으로, 시트 형태의 전극 조립체(100)는 제1 단위체(101)와 제2 단위체(102) 사이에 있는 연결 부분이 서로 반대 방향으로 폴딩됨으로써 적층체(190)로 제조될 수 있다. 여기서, 연결 부분이란, 전극 조립체(100)에서 전극(110,120)이 배치되지 않고, 분리막(130)만이 존재하는 부분일 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 제1 단위체(101)와 제2 단위체(102) 사이의 연결 부분은 일측(p1)으로 폴딩되고, 이들과 인접한 제2 단위체(102)와 제1 단위체(101) 사이의 연결 부분은 타측(p2)으로 폴딩될 수 있다. 이를 통해 제1 단위체(101)의 하면의 분리막(130)은 제2 단위체(102)의 하면의 제1 전극(110)과 접촉할 수 있고, 제2 단위체(102)의 상면의 분리막(130)은 제1 단위체(101)의 상면의 제1 전극(110)과 접촉할 수 있다.
이와 같은 폴딩 과정을 통해 적층체(190)를 제조하면, 개별적인 바이셀들을 따로 만드는 공정이 생략되므로 종래 보다 더욱 단순하고 간단한 방식으로 적층체(190)를 제조할 수 있으며, 전지의 제조 비용 및 시간이 절감될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 폴딩 장치에 관하여 설명한다. 본 실시예의 전극 조립체 폴딩 장치는, 지그재그 적층 방식을 수평 방향으로 구현함으로써 제조 장치의 단순화를 달성하고, 흡입 방식을 이용한 홀딩 유닛을 이용함으로써 전극의 손상을 최소화한 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 폴딩 장치의 측면도이다. 도 3은 도 2에 따른 홀딩 유닛의 동작을 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 폴딩 장치에서 홀딩 유닛과 스택 유닛의 동작을 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 폴딩 장치에서, 홀딩 유닛과 검출 유닛의 동작을 도시한 도면이다. 이하의 도면들에서 도시된 전극 조립체(100)는, 이해의 편의상, 도 1에 도시된 전극 조립체(100)에서, 두 개의 분리막(130) 및 두 개의 분리막(130)이 서로 마주보는 내측면 사이에 개재된 복수 개의 제2 전극(120)은 간략화하여 도시하고 있다. 한편, 분리막(130)의 외측면에 위치하는 제1 전극(110)은 그대로 도시한다.
도 2 내지 도 4 참조하면, 본 실시예의 전극 조립체 폴딩 장치(200)는 시트 형태의 전극 조립체(100)를 공급하는 공급 유닛(210), 지그재그로 폴딩된 전극 조립체(100)가 안착되는 스택 유닛(220) 및 상기 공급 유닛(210)으로부터 공급되는 전극 조립체(100)의 일부를 홀딩하여, 상기 스택 유닛(220)으로 이동시키는 홀딩 유닛(230)을 포함할 수 있다. 또, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 전극 조립체 폴딩 장치(200)는 검출 유닛(240)를 포함할 수 있다.
공급 유닛(210)은 초기 상태의 전극 조립체(100), 즉, 시트 형태의 전극 조립체(100)를 일 방향(x축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 공급 유닛(210)은 컨베이어의 형태일 수 있다. 공급 유닛(210)은 정해진 궤도를 따라 연속적으로 이동함으로써, 시트 형태의 전극 조립체(100)를 스택 유닛(220)이 위치한 방향으로 연속적으로 이동시킬 수 있다.
스택 유닛(220)은 지그재그로 폴딩된 적층체(190)를 지지하고, 이동을 통해 기존 적층체(190) 상에 추가적인 제1 단위체(101) 또는 제2 단위체(102)가 적층되도록 하는 것일 수 있다. 스택 유닛(220)은 테이블 또는 판의 형태일 수 있다. 스택 유닛(220)에는 적층체(190)를 고정하는 그리퍼(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 그리퍼는 맨드럴(mandrel) 구조일 수 있고, 스택 유닛(220)의 양측에 적층체(190)의 전장 방향(y축)으로 예를 들면 각각 2개 내지 4개씩 구비될 수 있다. 스택 유닛(220)은 주로 상하로 이동할 수 있으며, 홀딩 유닛(230)에 의해 이송된 제1 단위체(101) 또는 제2 단위체(102)와 스택 유닛(220)에 놓인 기존 적층체(190)의 상면이 대응되도록 상하 또는 좌우로 보다 정밀하게 이동할 수도 있다. 경우에 따라서는, 스택 유닛(220)은 홀딩 유닛(230)의 순환 방향과 반대 방향으로 순환 이동할 수도 있다. 이 때, 스택 유닛(220)의 이동, 즉 위치 조정은 검출 유닛(240)으로부터 전달된 위치 정보에 기초한 것일 수 있다.
홀딩 유닛(230)은 제1 단위체(101) 또는 제2 단위체(102)를 스택 유닛(220)으로 이동시킬 수 있다. 홀딩 유닛(230)은 시트 형태의 전극 조립체(100)가 지그재그로 폴딩될 수 있도록, 제1 전극(110)이 상면에 놓인 제1 단위체(101)를 스택 유닛(220)으로 이동시킬 수 있다. 홀딩 유닛(230)은 제1 단위체(101) 외에도 제2 단위체(102)를 이동시킬 수도 있으나, 이하에서는 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 이동시키는 것을 중심으로 설명하기로 한다.
홀딩 유닛(230)은 스택 유닛(220)이 위치한 제1 위치와 제1 위치로부터 이격되고, 제1 위치와 가장 인접한 제1 단위체(101)가 위치한 제2 위치 사이를 이동할 수 있다. 제1 위치는 제1 단위체(101)가 스택 유닛(220)에서 기존 적층체(즉, 기 적층된 전극 조립체) 상에 적층되는 위치이고, 제2 위치는 홀딩 유닛(230)이 공급 유닛(210)으로부터 공급되는 제1 단위체(101)를 홀딩하는 위치이다. 여기서, 제1 위치 및 제2 위치는 고정된 위치일 수 있으며, 구체적으로는, 제1 단위체(101)가 상기 홀딩 유닛(230)에 의해 홀딩되고, 상기 스택 유닛(220)을 향해 이동하기 전 상태를 기준으로 정의되는 위치일 수 있다. 또, 여기서, 제1 위치는 제2 위치보다 전극 조립체(100)의 이송 방향(x축 방향) 상 원위에 위치할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 홀딩 유닛(230)은 제2 위치로 하강(-z축 방향)하여 제1 단위체(101)을 홀딩하고, 전극 조립체(100)의 이송 방향(x축 방향)을 따라 제1 위치로 제1 단위체(101)을 이동시키며, 제1 단위체(101)의 적층이 완료되면 제1 위치에서 상승(+z축 방향)하고, 이송 방향과 반대로 이동하여(-x축 방향) 하강한 후 제2 위치로 복귀할 수 있다.
즉, 홀딩 유닛(230)은 제1 위치 및 제2 위치를 포함하는 경로 상에서 순환할 수 있다. 도 2의 예시에서는, 공급 유닛(210)이 도면상 좌측에 위치하고 스택 유닛(230)이 우측에 위치하는 경우로서, 홀딩 유닛(230)은 반시계 방향의 경로를 따라 이동한다. 그러나, 본 발명은 도시된 바에 한정되지 않고, 공급 유닛(210)과 스택 유닛(220)이 도 2와 좌우 대칭으로 구비된 경우에는, 시계 방향의 경로를 따라 이동할 수 있는 등, 본 발명이 구현되는 다양한 환경에 맞게 변형, 변경 가능하다. 홀딩 유닛(230)이 이송한 제1 단위체(101) 또는 제2 단위체(102)와 스택 유닛(220)에 놓인 기존 적층체(190)의 상면이 대응되도록 상하 또는 좌우로 보다 정밀하게 이동할 수도 있다.
한편, 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)을 홀딩하여 스택 유닛(220)으로 이동시킬 때, 스택 유닛(220)은 다음과 같이 이동한다. 기 이송된 제1 단위체(101)와 함께 스택 유닛(220)이 하측(-z축 방향)으로 이동한다. 그에 따라, 기 이송된 제1 단위체(101)와 그에 인접한 제2 단위체(102)의 사이가 폴딩된다. 추가적으로, 제1 단위체(101)가 스택 유닛(220) 상에 적층될 때, 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)의 이송 방향(x축 방향)으로 정속으로 구동을 하기 때문에, 스택 유닛(220)도 홀딩 유닛(230)과 동기화되어 함께 x축 방향으로 이동할 수 있다. 제1 단위체(101)의 적층의 완료 후에는, 후속하는 제2 단위체(102)가 적층될 수 있도록, 스택 유닛(220)은 홀딩 유닛(230)이 -x축 방향으로 복귀하는 속도보다 빠르게 -x축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 기 이송된 제1 단위체(101) 위로 제2 단위체(102)가 적층되어 전극 조립체(100)가 지그재그 형태, 즉 Z자 형태로 폴딩되도록, 스택 유닛(220)은 다시 상측(+z축 방향)으로 이동한다. 이 때, 스택 유닛(220)은 기 이송된 제1 단위체(101)가 적층될 때의 위치보다, 제1 단위체(101) 및 제2 단위체(102)의 높이만큼 아래에 위치한다. 결과적으로는, 이송되어 오는 제1 단위체(101)가 하나씩 적층될 때 마다, 스택 유닛(220)은 상술한 바와 같이 점차 그 이전보다 제1 단위체(101) 및 제2 단위체(102)의 높이만큼 아래의 위치에서 제1 단위체(101)를 적층하게 된다. 그에 따라, 스택 유닛(220) 상에 전극 조립체(100)가 지그재그 형태로 폴딩되어 적층된다.
홀딩 유닛(230)은 2개 이상일 수 있다. 홀딩 유닛(230)은 제1 홀딩 유닛(230a) 및 제2 홀딩 유닛(230b)을 포함할 수 있다. 제1 홀딩 유닛(230a)은 k 번째 제1 단위체를 이송하고, 제2 홀딩 유닛(230b)은 k+1 번째 제1 단위체를 이송할 수 있고, k는 자연수이다. 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 제1 홀딩 유닛(230a)이 제1 단위체(101)의 스택 유닛(220)으로의 이동을 완료한 후 제1 위치에서 제2 위치로 이동하는 중에(예를 들면, 제1 위치에서 상승한 직후 제1 단위체(101)의 이송 방향과 반대로 이동하기 직전), 제2 위치에 위치하던 제2 홀딩 유닛(230b)은 제1 단위체(101)를 홀딩하여 제1 위치로 이동시킬 수 있다. 이처럼, 홀딩 유닛(230)이 두 개 이상으로 제공되면, 제1 단위체(101)의 스택 유닛(220)으로의 이동이 연속적으로 수행될 수 있다. 이 때, 홀딩 유닛(230)들 사이의 충돌이 발생되지 않도록, 홀딩 유닛(230) 중 하나가 제1 단위체(101)의 적층을 완료한 후, 다른 하나가 제1 단위체(101)를 홀딩하는 것이 바람직할 수 있다.
홀딩 유닛(230)은 흡입 기능을 이용한 것일 수 있다. 홀딩 유닛(230)의 구체적인 예시 및 그 구조는 도 7 내지 도 11을 통해 자세히 후술하기로 한다.
검출 유닛(240)은 전극 조립체(100)의 적층 과정에서, 제1 단위체(101) 또는 제2 단위체(102)가 기존 적층체(190)의 정위치에 정렬되도록 하기 위한 것일 수 있다. 검출 유닛(240)은 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230) 또는 스택 유닛(220)이 정렬되도록 하기 위한 것일 수 있다.
즉, 검출 유닛(240)에 의해 검출된 제1 단위체(101)의 위치 정보에 기초하여, 스택 유닛(220)과 제1 단위체(101) 중 적어도 하나가 전극 조립체의 이송 방향 또는 전극 조립체의 폭 방향으로 이동하거나 회전함으로써, 스택 유닛(220)과 제1 단위체(101)가 서로 정렬(align)될 수 있다.
또한, 검출 유닛(240)에 의해 검출된 제1 단위체(101)의 위치 정보에 기초하여, 홀딩 유닛(230)과 제1 단위체(101) 중 적어도 하나가 전극 조립체의 이송 방향 또는 전극 조립체의 폭 방향으로 이동하거나 회전함으로써, 홀딩 유닛(230)과 제1 단위체(101)가 서로 정렬될 수 있다.보다 구체적으로, 검출 유닛(240)은 홀딩 유닛(230) 또는 홀딩 유닛(230)의 목적물인 제1 단위체(101)의 위치를 검출하기 위한 것일 수 있다. 검출 유닛(240)은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 홀딩하기 전, 또는 제1 단위체(101)를 홀딩한 후에, 홀딩 유닛(230) 또는 제1 단위체(101)의 위치를 검출할 수 있다. 또, 검출 유닛(240)은 스택 유닛(220)에 제1 단위체(101)가 적층되기 전에, 스택 유닛(220), 홀딩 유닛(230) 또는 제1 단위체(101)의 위치를 검출할 수 있다.
검출 유닛(240)은 획득한 이미지를 기초로 목표물의 위치를 검출하기 위한 것일 수 있다. 검출 유닛(240)은 이미지 획득이 가능한 카메라를 포함할 수 있다. 검출 유닛(240)은 ‘비젼’으로 지칭될 수도 있다. 또, 본 실시예의 검출 유닛(240) 또는 본 실시예의 폴딩 장치(200)는 데이터 처리가 가능한 제어부를 포함할 수 있으며, 제어부는 검출 유닛(240)에 의해 획득된 이미지에서 제1 단위체(101), 스택 유닛(220) 또는 홀딩 유닛(230)의 위치 값을 검출할 수 있다. 또, 폴딩 장치(200)는 검출된 위치 값을 저장하는 저장부를 포함할 수도 있다. 여기서, 각 위치는 (x,y,θ)값으로 산출될 수 있다. 이 때, θ값은 제1 단위체(101)가 xy 평면을 기준으로 기울어진 각도를 표시한 것 수 있다. 여기서, x축은 전극 조립체(100)의 이송 방향, y축은 전극 조립체(100)의 폭 방향일 수 있다.
한편, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 검출 유닛(240)이 특정 구성의 위치 값 또는 위치 정보를 ‘검출’하는 것은 제어부의 연산 처리 과정을 거쳐 위치 값 또는 위치 정보가 검출되는 것을 포함하는 것으로 설명하기로 한다. 즉, 검출 유닛(240)은 이미지를 획득하고, 이미지에 기초하여 각 구성의 위치 정보를 (x,y,θ) 값 등으로 산출하는 것을 포함하는 구성으로 예시하여 설명하기로 한다.
검출 유닛(240)에 의해 확인된 제1 단위체(101)의 위치 값, 위치 정보는 스택 유닛(220)의 위치를 보정하는데 이용될 수 있다. 스택 유닛(220)과 검출 유닛(240)은 유무선 네트워크 통신으로 연결될 수도 있고, 입출력 단자 및 케이블을 통해 연결될 수도 있다. 또, 스택 유닛(220)은 제어부를 포함할 수 있고, 제어부를 통해 위치 정보를 처리하여 스택 유닛(220)의 위치를 조정할 수 있다.
일 예로, 제1 단위체(101)가 스택 유닛(220)상에 적층되기 전, 검출 유닛(240)에 의해 검출된 제1 단위체(101)의 위치 정보는 스택 유닛(220)으로 전달될 수 있다. 검출 유닛(240)은 스택 유닛(220)의 위치 정보를 검출할 수 있고, 전달된 제1 단위체(101)의 위치 정보는 현재의 스택 유닛(220)의 위치 정보와 비교될 수 있다. 스택 유닛(220)은 검출 유닛(240)에 의한 제1 단위체(101), 스택 유닛(220) 또는 홀딩 유닛(230)의 위치 정보에 기초하여, 이동되거나 회전할 수 있다. 스택 유닛(220)은, 이송된 제1 단위체(101)와 기존 적층체(190)가 대응되도록, 현재 위치와 제1 단위체(101)의 위치 차이만큼 x축 또는 y축 방향으로 이동하거나 기울어진 각도인 θ 만큼 회전하는 방식으로 조정될 수 있다. 여기서, 회전은 xy 평면을 기준으로 한 회전을 의미할 수 있다. 이를 통해, 변위되거나 기울어진 제1 단위체(101)는 조정된 스택 유닛(190)으로 이송되므로, 제1 단위체(101)는 기존 적층체(190)위에 정렬이 되도록 적층될 수 있다.
또, 검출 유닛(240)에 의해 확인된 제1 단위체(101)의 위치 정보는 홀딩 유닛(230)의 위치를 보정하는데 이용될 수도 있다.
일 예로, 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 홀딩하기 전, 검출 유닛(240)에 의해 검출된 제1 단위체(101)의 위치 정보는 홀딩 유닛(230)으로 전달될 수 있다. 전달된 제1 단위체(101)의 위치 정보는 홀딩 유닛(230)의 위치 정보와 비교될 수 있다. 홀딩 유닛(230)은, 비교된 값에 기초하여 x축 또는 y축 방향으로 이동하거나 기울어진 각도인 θ 만큼 회전하는 방식으로 조정될 수 있다. 이를 통해, 변위되거나 기울어진 제1 단위체(101)는 조정된 홀딩 유닛(230)에 의하여 홀딩되므로, 제1 단위체(101)는 제2 위치에서 홀딩 유닛(230)에 의하여 정확히 홀딩될 수 있다. 이처럼, 스택 유닛(220) 뿐만 아니라 홀딩 유닛(230)도 검출 유닛(240)으로부터 전달된 위치 정보에 기초하여 위치를 조정할 수 있다. 홀딩 유닛(230)은 검출 유닛(240)과 유무선 네트워크 통신으로 연결될 수도 있고, 입출력 단자 및 케이블을 통해 연결될 수도 있다. 또, 홀딩 유닛(230)은 제어부를 포함할 수 있고, 제어부를 통해 위치 정보를 처리하여 홀딩 유닛(230)의 위치를 조정할 수 있다.
한편, 여기서, 두 구성의 위치 정보의 차이를 산출하고, 차이 값에 기초하여 스택 유닛(220) 또는 홀딩 유닛(230)의 위치가 조정되도록 하는 것은 별도의 제어부에 의해 수행될 수도 있다. 여기서 제어부는 전극 조립체의 폴딩 장치(200)에 포함되거나, 폴딩 장치(200)의 상위 시스템에 포함된 것일 수 있으며, 이러한 제어부의 처리 결과를 수신하거나 송신하기 위하여 폴딩 장치(200) 또는 상위 시스템은 통신부를 포함할 수 있을 것이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 검출 유닛(240)은 2개 이상일 수 있다. 검출 유닛(240)은 제1 검출 유닛(240a) 및 제2 검출 유닛(240b)를 포함할 수 있다.
검출 유닛(240)은 고정된 위치에서 미리 정해진 범위 내의 이미지를 획득할 수 있다. 제1 검출 유닛(240a)은 제1 위치 위에 위치하고, 제2 검출 유닛(240b)은 제2 위치 위에 위치할 수 있다.
예를 들어, 도 5에서 제1 검출 유닛(240a)은 첫번째 적층(1st stack)된 제1 단위체(101)와 스택 유닛(220)의 위치 정보를 검출하기 위해 이용되고, 이후, 도 6에서는 두번째 적층(2nd stack)된 제1 단위체(101)와 스택 유닛(220)의 위치 정보를 검출하기 위해 이용될 수 있다.
제1 검출 유닛(240a)은 제1 위치에서 홀딩 유닛(230)에 의해 이동된 제1 단위체(101), 스택 유닛(220), 또는 스택 유닛(220) 상에 적층된 제1 단위체(101)의 위치 값을 획득할 수 있다. 제1 검출 유닛(240a)은 스택 유닛(220) 상에 적층된 제1 단위체(101)의 위치 값을 검출함으로써 적층된 제1 단위체(101)가 기존 적층체(190)와 나란히 적층되었는지를 확인하는데 이용될 수 있다. 또, 제1 검출 유닛(240a)은 이동된 제1 단위체(101)가 적층되기 전에, 제1 단위체(101)와 스택 유닛(220)의 위치 값을 파악할 수 있고, 이러한 위치 값은 제1 단위체(101)가 기존 적층체(190)와 나란히 적층되도록 하는데 이용될 수 있다.
또, 도 5에서 제2 검출 유닛(240b)은 두번째 적층(2nd stack)된 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)의 위치 정보를 검출하기 위해 이용되고, 이후, 도 6에서는 세번째 적층(3rd stack)된 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)의 위치 정보를 검출하기 위해 이용될 수 있다.
제2 검출 유닛(240b)은 제1 위치에서 홀딩 유닛(230), 홀딩 유닛(230)이 홀딩할 예정이거나 또는 이미 홀딩한 제1 단위체(101)의 위치 값을 획득할 수 있다. 제2 검출 유닛(240b)은 홀딩된 제1 단위체(101)의 위치 값을 파악할 수 있고, 이러한 위치 값은 스택 유닛(220)의 위치를 조정하는데 이용될 수 있다. 여기서, 홀딩된 제1 단위체(101)의 위치 값은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 피킹(picking)한 위치 값을 기준으로 산출될 수도 있다. 이처럼 홀딩된 제1 단위체(101)의 위치 값은 홀딩 유닛(230)과 제1 단위체(101)의 상대적인 값으로 산출될 수 있다. 또, 제2 검출 유닛(240b)은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 홀딩하기 전에 홀딩 유닛(230)과 제1 단위체(101)의 위치 값을 파악할 수 있고, 이러한 위치 값은 이들을 대응시키는데 이용될 수 있다.
이하에서는 본 실시예의 홀딩 유닛(230)에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
도 7은 도 2에 포함된 홀딩 유닛의 일 예를 도시한 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 홀딩 유닛의 부분 확대도이다. 도 9는 도 8에 도시된 흡입부의 단면도이다. 도 10은 도 7에 도시된 말단부의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 홀딩 유닛(230)은 기체 흡입 방식을 적용한 석션 기기로 제공될 수 있다. 홀딩 유닛(230)은 홀딩 유닛(230)을 이동시키는 이동부(232), 기체를 흡입함으로써 목표물과 일시적으로 부착되고, 목표물을 들어올리는 흡착부(234) 및 흡착부(234)의 말단에 연결된 말단 블록(237)을 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 흡착부(234)는 내부에 적어도 하나 이상의 흡착 라인(235)을 포함할 수 있다. 흡착 라인(235)은 원형, 사각형 또는 그 밖의 단면 형상을 가지는 관의 형태로 제공될 수 있다. 흡착 라인(235)은 보다 넓은 면을 커버하도록 복수개로 제공될 수 있다. 예를 들어, 흡착 라인(235)는 3개로 제공될 수 있다. 흡착 라인(235)에는 도 9에 도시된 것과 같이 흡착홀(236)이 다수 형성될 수 있다. 흡착홀(236)은 제1 단위체(101) 또는 전극 조립체(100)의 폭 방향(y축 방향) 상 연장되는 방향으로 배치될 수 있다. 흡착부(234)가 흡입 기능을 개시하면 흡착홀(236)을 통해 외부의 공기가 흡착부(234)의 내부, 구체적으로는 흡착 라인(235)의 내부로 유입되고, 이를 통해 흡착부(234)의 하측에 위치한 목표물, 즉, 제1 단위체(101)가 흡착부(234)와 부착될 수 있다. 흡착홀(236)의 개수가 많을수록 흡착부(234)의 성능이 극대화될 수 있으나, 석션 유량에 한계가 있는 경우에는 흡착홀(236)의 개수가 많은 것이 오히려 흡착 성능을 저하시킬 수도 있을 것이다.
도 10을 참조하면, 블록(237)은 흡착부(234)의 말단과 연결된 부분으로, 홀딩 유닛(230)의 말단에 위치할 수 있다. 블록(237)은 흡착 라인(235)과 연결되는 블록 연결홀(238) 및 흡착 라인(235)의 흡착홀(236)과 마찬가지로 기체를 흡입하기 위한 블록 흡착홀(239)을 포함할 수 있다. 블록(237)에 블록 흡착홀(239)이 형성되면, 제1 단위체(101)의 말단과 흡착부(234)가 잘 부착될 수 있어 제1 단위체(101)의 홀딩 및 이동 성능이 보다 향상될 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 10은 홀딩 유닛(230)의 일 예를 도시한 것으로써, 본 실시예의 홀딩 유닛(230)은 이와 다른 형태로 제공될 수도 있다.
도 11은 도 2에 포함된 홀딩 유닛의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예의 홀딩 유닛(230)은 기체 흡입 방식을 적용한 석션 기기로써, 벨로우(bellow) 타입의 석션 컵으로 제공될 수 있다. 벨로우 타입의 홀딩 유닛(230)은 하측으로 개방된 흡입홀을 통해 기체를 흡입할 수 있다. 벨로우 타입의 석션 컵은 도 11(a)과 같이 그 단면이 역테이퍼 형상을 가지도록 제공될 수도 있고, 도 11(b)와 같이 원주면에 주름을 형성함으로써 외력에 대응하고 목표물의 손상을 최소화하는 완충 효과를 가지도록 제공될 수도 있다. 상술한 벨로우 타입의 석션 컵은 필요에 따라 홀딩 유닛(230)에 하나가 제공될 수도 있고, 보다 넓은 면적을 커버하도록 다수개가 제공될 수도 있다.
이상에서는 홀딩 유닛(230)을 설명함에 있어서, 기체 흡입 기능을 보유한 홀딩 유닛(230)을 중심으로 설명하였다. 그러나 홀딩 유닛(230)은 기체 흡입 기능을 가지지 않도록 제공될 수도 있으며, 일 예로, 홀딩 유닛(230)은 목표물을 파지하여 고정하고, 이동시키는 클램프(clamp) 또는 그리퍼(gripper) 형태로 제공될 수도 있다. 그러나, 본 실시예의 전극 조립체(100)는 다수의 단위체(101,102)들이 연결된 형태인 바, 파지하는 방식의 홀딩 유닛(230)을 사용하는 경우 전극 조립체(100)에 불필요한 텐션을 발생시킬 수 있다. 또한, 클램프 또는 그리퍼 형태의 홀딩 유닛(230)이 단위체(101,102)를 파지하고, 기존 적층체(190) 상에 적층시키는 경우, 기존 적층체(190)와 단위체(101,102) 사이에 홀딩 유닛(230)의 일부가 위치하게 되므로, 홀딩 유닛(230)을 제거하는 과정에서 전극(110,120) 또는 분리막(130)이 손상될 수 있다. 덧붙여서, 본 실시예의 홀딩 유닛(230)은 z축 방향으로 상승 또는 하강함으로써 단위체(101,102)와 부착되고 해제되나, 클램프 또는 그리퍼 형태의 홀딩 유닛(230)의 경우, 단위체(101,102)를 향해 y축 방향으로 전진하거나 후진함으로써 단위체(101,102)를 파지하고, 내려 놓게 되므로, 조작이 다소 복잡하고 동작 시간이 증가하는 문제가 있다.
이하에서는 본 실시예의 전극 조립체 폴딩 방법에 관하여 설명한다. 이하에서 설명되는 폴딩 방법은 상술한 전극 조립체 폴딩 장치(200)를 이용한 전극 조립체 폴딩 방법이다. 따라서, 전극 조립체의 폴딩 방법은 상술한 폴딩 장치(200)에 관한 내용을 모두 포함하는 바, 중복되는 내용에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
또한, 이하에서 괄호 내에 표시되는 S1000 내지 S1500의 숫자들은, 도면에 표시된 것은 아니나 각 단계를 구분하기 편리하도록 표시한 것임을 미리 밝혀둔다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법(S1000)은
홀딩 유닛(230)이 공급 유닛(210)이 공급한 전극 조립체(100)의 제1 단위체(101)를 홀딩하는 단계(S1100), 홀딩 유닛(230)이 스택 유닛(220)을 향해 제1 단위체(101)를 이송하는 단계(S1200), 스택 유닛(220)이 하측으로 이동하는 단계(S1300) 및 스택 유닛(220)에 놓인 적층체(190) 상에 홀딩 유닛(230)에 의해 이송된 제1 단위체(101)가 적층되는 단계(S1400)를 포함할 수 있다.
상기 (S1100)단계에서, 제1 단위체(101)의 홀딩은 홀딩 유닛(230)의 기체 흡입을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, (S1100)단계는, 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 향해 하강하는 단계(S1110), 홀딩 유닛(230)의 석션 기능이 개시되는 단계(S1120), 홀딩 유닛(230)의 흡착홀(236)을 통해 흡착 라인(235)으로 기체가 유입되는 단계(S1130), 및 홀딩 유닛(230)과 제1 단위체(101)가 부착되는 단계(S1140)를 포함할 수 있다.
이 때, 홀딩 유닛(230)은 제2 위치에 위치할 수 있다.
한편, 홀딩 유닛(230)이 홀딩한 제1 단위체(101)는 이후 적층체(190)로 형성되는데, 적층체(190)에 제1 단위체(101)가 나란히 적층되기 위해서는 (S1100) 단계에서 홀딩 유닛(230)이 항상 제1 단위체(101)의 특정 위치를 홀딩하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)의 위치가 대응되도록 하기 위해 검출 유닛(240)에 의한 위치 정보 획득 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 이용되는 제2 위치 위에 위치한 검출 유닛(240)은 제2 검출 유닛(240b)일 수 있다.
예를 들어, 검출 유닛(240)은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 홀딩하기 전에, 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)의 위치가 대응되도록 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)의 위치를 검출할 수 있다.
이러한 경우, 상기 (S1100)단계는, 검출 유닛(240)이 제1 단위체(101) 또는 홀딩 유닛(230)의 위치 정보를 검출하는 단계, 및 검출 유닛(240)에 의한 위치 정보에 기초하여, 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)의 위치가 대응되도록 홀딩 유닛(230)의 위치가 조정되는 단계를 포함할 수도 있다. 또, 홀딩 유닛(230)의 위치가 조정되는 단계 이전에, 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)의 위치 정보가 비교되는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상술한 단계들은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 향해 하강하는 단계(S1110) 또는 홀딩 유닛(230)의 석션 기능이 개시되는 단계(S1120) 이전에 수행될 수 있다.
또 한편, 제1 단위체(101)의 주행 특성상, 홀딩 유닛(230)이 항상 제1 단위체(101)의 특정 위치를 홀딩하는 것은 어려울 수 있다. 따라서, 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 홀딩한 후에, 홀딩된 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230) 사이의 상대적인 위치 정보를 파악하고, 이에 기초하여 스택 유닛(220)을 변위시키는 것이 나란한 적층체(190)를 형성하는데 바람직할 수 있다. 예를 들어, 검출 유닛(240)은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 홀딩한 후에 제1 단위체(101) 또는 홀딩 유닛(230)의 위치를 검출할 수 있다. 여기서, 검출 유닛(240)은 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230) 사이의 상대적인 위치를 검출할 수 있다. 검출 유닛(240)은 홀딩 유닛(230)의 위치를 통해 제1 단위체(101)의 위치를 파악할 수 있다. 검출 유닛(240)은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)를 피킹(picking)한 위치 값을 산출하고, 이에 기초하여 제1 단위체(101)의 위치 값을 검출할 수 있다. 예를 들어, 예를 들어, 검출 유닛(240)은 홀딩 유닛(230)이 제1 단위체(101)의 중앙과 결합하였는지, 가장자리와 결합하였는지 확인함으로써 제1 단위체(101)의 위치 정보를 파악할 수 있다.
이러한 경우, 본 실시예의 전극 조립체 폴딩 방법(S1000)은, 상기 (S1100)단계 이후에, 검출 유닛(240)이 홀딩 유닛(230) 또는 홀딩된 제1 단위체(101)의 위치 정보를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또, 상기 단계 이후에, 검출 유닛(240)이 검출된 위치 정보를 스택 유닛(220)으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계는 (S1100)단계 직후에 반드시 진행되어야 하는 것은 아니나, 검출 유닛(240)에 의해 위치 정보가 검출될 수 있는 범위 내에서 수행되어야 할 것이다.
또, 본 실시예의 전극 조립체 폴딩 방법(S1000)는 홀딩 유닛(230)의 홀딩 전에, 제1 단위체(101)와 홀딩 유닛(230)을 대응시키기 위해 검출 유닛(240)을 이용하는 단계들 또는 홀딩 유닛(230)의 홀딩 후에, 홀딩된 제1 단위체(101)의 위치 정보를 획득하기 위해 검출 유닛(240)을 이용하는 단계들을 모두 포함할 수도 있고, 이들 중 하나만 포함할 수도 있다.
상기 (S1200) 단계에서, 홀딩 유닛(230)은 제2 위치에서 제1 위치로 이동할 수 있다. 홀딩 유닛(230)은 스택 유닛(220)을 향해 제1 단위체(101)를 제2 위치에서 제1 위치로 이송할 수 있다. 여기서, 홀딩 유닛(230)의 석션 기능은 개시된 상태일 수 있으며, 홀딩 유닛(230)의 하면과 제1 단위체(101)의 상면은 상호 부착된 상태일 수 있다.
상기 (S1300) 단계에서, 스택 유닛(220)은 하측으로 이동할 수 있다. 홀딩 유닛(230)이 제2 위치에서 제1 위치로 이동함에 따라 스택 유닛(220)은 하측으로 이동할 수 있다. 여기서, 하측이란 공급 유닛(210)으로부터 전달되는 전극 조립체(100)의 일면을 기준으로 아래를 의미하는 것일 수 있다. 스택 유닛(220)에는 이미 형성된 기존 적층체(190)가 위치할 수 있다. 기존 적층체(190)의 상면이 하측으로 이동하면, 제1 단위체(101)가 이송됨에 따라 제1 단위체(101)의 이송 방향(x축 방향) 상에 있던 제2 단위체(102)와 이송된 제1 단위체(101) 사이는 일측(p1)으로 폴딩되고, 제2 단위체(102)와 기존 적층체(190) 사이는 타측(p2)으로 폴딩됨으로써 전극 조립체(100)가 지그재그 형태로 폴딩될 수 있다.
이 때, 제1 단위체(101)가 기존 적층체(190) 상에 나란히 적층되도록 하기 위해, 검출 유닛(240)에 의해 획득된 위치 정보가 이용될 수 있다. 스택 유닛(220)은 검출 유닛(240)에 의해 획득된 위치 정보에 기초하여 위치를 조정할 수 있고, 제1 단위체(101)가 기존 적층체(190) 상에 나란히 적층되도록 할 수 있다.
이러한 경우, 상기 (S1300)단계는 검출 유닛(240)으로부터 수신한 위치 정보를 이용하여 스택 유닛(220)의 위치가 조정되는 단계(S1310)를 포함할 수 있다. 또, 스택 유닛(220)의 위치가 조정되는 단계 이전에, 제1 단위체(101)와 스택 유닛(220)의 위치 정보가 비교되는 단계를 포함할 수도 있다.
여기서, 상술한 (S1310)단계는, 스택 유닛(220)이 하측으로 이동하기 전에 수행될 수도 있고, 스택 유닛(220)이 하측으로 이동하는 중에, 또는 그 이후에 수행될 수도 있다. 즉, (S1310)단계는, 상기 (S1400)단계 이전에 수행될 수 있다.
여기서, 검출 유닛(240)으로부터 수신한 위치 정보는, 제2 검출 유닛(240b)에 의해 검출된 위치 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2 검출 유닛(240b)은 제2 위치에서 홀딩 유닛(230)의 홀딩 후에, 홀딩된 제1 단위체(101)의 위치 정보를 검출할 수 있고, 이를 스택 유닛(220)으로 전달할 수 있다. 스택 유닛(220)은 제1 단위체(101)의 위치 정보에 기초하여 스택 유닛(220)의 위치를 조정할 수 있다.
따라서, 상술한 것과 같이, (S1310)단계 이전에 제2 검출 유닛(240b)이 홀딩 유닛(230) 또는 홀딩된 제1 단위체(101)의 위치 정보를 검출하는 단계 및 제2 검출 유닛(240)이 검출된 위치 정보를 스택 유닛(220)으로 전달하는 단계가 수행될 수 있다.
또 여기서, 검출 유닛(240)으로부터 수신한 위치 정보는, 제1 검출 유닛(240a)에 의해 검출된 위치 정보를 포함할 수도 있다.
또, 제1 검출 유닛(240a)은 제1 위치에서 이동된 제1 단위체(101)가 적층되기 전, 현재 스택 유닛(220)의 위치 또는 제1 단위체(101)의 위치를 검출할 수 있고, 이를 스택 유닛(220)으로 전달할 수 있다. 스택 유닛(220)은 이러한 위치 정보에 기초하여 스택 유닛(220)의 위치를 조정할 수 있다.
따라서, 상기 (S1310) 단계 이전에, 제1 검출 유닛(240a)이 제1 단위체(101) 또는 스택 유닛(220)의 위치 정보를 검출하는 단계, 및 제1 검출 유닛(240a)이 검출된 위치 정보를 스택 유닛(220)으로 전달하는 단계가 수행될 수 있다.
또, 상기 (S1400) 단계에서, 이송된 제1 단위체(101)는 스택 유닛(220) 상에 안착될 수 있다. 제1 단위체(101)는 스택 유닛(220)의 기존 적층체(190) 상에 적층될 수 있다. 이에 따라, 기존 적층체(190)의 상면 상에는, 제1 단위체(101)의 이송 방향(x축 방향) 상 원위에 있던 제2 단위체(102) 및 이송된 제1 단위체(101)가 적층될 수 있다.
한편, 검출 유닛(240), 구체적으로는, 제1 검출 유닛(240a)은 적층된 제1 단위체(101)가 기존 적층체(190)와 나란히 적층되었는지를 확인하는데 이용될 수 있다. 만약, 제1 단위체(101)가 나란히 적층되지 않은 경우, 해당 적층체(190)는 불량으로 판정되어 공정 외부로 배출될 수 있다.
따라서, 본 실시예의 전극 조립체 폴딩 방법(S1000)은 (S1400)단계 이후에, 검출 유닛(240)이 제1 단위체(101)와 기존 적층체(190)와 대응되는지를 확인하는 단계(S1500)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 단계는 제1 검출 유닛(240a)에 의해 수행될 수 있다.
따라서, 검출 유닛(240)이 제1 단위체(101)가 기존 적층체(190)와 대응되는지를 확인하는 단계(S1500)는, 제1 검출 유닛(240a)이 적층된 제1 단위체(101), 적층체(190) 또는 스택 유닛(220)의 위치를 검출하는 단계, 제1 단위체(101) 및 적층체(190)의 위치 정보를 비교하는 단계 및 제1 단위체(101)가 기존 적층체(190)와 대응되지 않으면, 불량으로 판정하는 단계로 구체화될 수 있다.
상기 단계들 이후에, 홀딩 유닛(230)은 상승하여 다음 동작을 대기하거나 제1 단위체(101)를 이송하기 위해 이송 방향과 반대로 이동할 수 있다. 또, 상기 단계들이 제1 홀딩 유닛(230a)에 의해 수행된 경우, 상기 단계들 이후에 제2 홀딩 유닛(230b)에 의한 (S1100)단계가 다시 수행될 수 있다.
상기 단계들이 반복됨으로써, 스택 유닛(220) 상에 제1 단위체(101) 및 제2 단위체(102)가 지속 적층될 수 있고, 적층체(190)의 적층 높이는 증가할 수 있다. 상기 단계들을 통해 형성된 적층체(190)는 수평 방향의 지그재그 적층 방식으로 적층됨으로써 빠르게 정확하게 적층될 수 있다. 또, 상기 단계들을 통해 형성된 적층체(190)는, 전극의 이동이 흡입 방식을 이용한 석션 기기에 의해 수행됨으로써, 그 손상이 최소화된 것일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
[부호의 설명]
110: 제1 전극
120: 제2 전극
130: 분리막
190: 적층체
200: 전극 조립체 폴딩 장치
210: 공급 유닛
220: 스택 유닛
230: 홀딩 유닛
232: 이동부
234: 흡착부
235: 흡착 라인
236: 흡착홀
237: 블록
238: 블록 연결홀
239: 블록 흡착홀
240: 검출 유닛

Claims (20)

  1. 전극 조립체를 지그재그 형태로 폴딩하는 장치에 있어서,
    두 개의 시트형 분리막, 서로 마주보는 상기 분리막들의 내측면 사이에 연속적으로 위치한 제2 전극 및 상기 두 분리막의 외측면에 상하로 교대로 위치한 제1 전극을 포함함으로써, 제1 전극이 상면에 위치한 제1 단위체 및 제1 전극이 하면에 위치한 제2 단위체가 교대로 연결된 상기 전극 조립체를 공급하는 공급 유닛,
    상기 공급 유닛으로부터 공급되는 제1 단위체를 홀딩하여 이송하는 홀딩 유닛, 및
    상기 홀딩 유닛에 의해 이송되는 제1 단위체가 적층되는 스택 유닛을 포함하는 전극 조립체 폴딩 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 홀딩 유닛은, 상기 이송되는 제1 단위체를 상기 스택 유닛에 안착시킨 후에, 상승하여 상기 공급 유닛 쪽으로 이동한 후 후속하는 제1 단위체를 홀딩하는 위치로 하강하는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 홀딩 유닛은 제1 위치와 제2 위치를 포함하는 경로에서 순환 이동하고,
    상기 제1 위치는 상기 제1 단위체가 상기 스택 유닛에 적층되는 위치이고,
    상기 제2 위치는 상기 홀딩 유닛이 상기 공급 유닛으로부터 공급되는 상기 제1 단위체를 홀딩하는 위치인, 전극 조립체 폴딩 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 공급 유닛이 좌측에 위치하고 상기 스택 유닛이 우측에 위치하는 경우에, 상기 홀딩 유닛은 반시계 방향으로 순환하는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 공급 유닛이 우측에 위치하고 상기 스택 유닛이 좌측에 위치하는 경우에, 상기 홀딩 유닛은 시계 방향으로 순환하는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 홀딩 유닛은 k 번째 제1 단위체를 이송하는 제1 홀딩 유닛 및 k+1 번째 제1 단위체를 이송하는 제2 홀딩 유닛을 포함하고,
    상기 k 번째 제1 단위체가 상기 스택 유닛 상에 적층된 후, 상기 제2 홀딩 유닛이 상기 k+1 번째 제1 단위체를 홀딩하고,
    k는 자연수인, 전극 조립체 폴딩 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 홀딩 유닛은 상기 제1 단위체의 제1 전극의 상면에 부착되는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 홀딩 유닛은 기체 흡입 방식을 이용한 석션 기기인, 전극 조립체 폴딩 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 홀딩 유닛은 관 형상의 흡착 라인을 포함하고, 흡착 라인에는 복수의 흡착홀이 구비된, 전극 조립체 폴딩 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 복수의 흡착홀은 상기 전극 조립체의 폭 방향상 연장되는 방향으로 배치되는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 단위체가 상기 홀딩 유닛에 의하여 이송될 때 상기 스택 유닛은 하강함으로써, 기 이송된 제1 단위체와 그에 인접한 상기 제2 단위체의 사이 및 상기 제2 단위체 및 상기 이송되는 제1 단위체의 사이가 서로 반대 방향으로 폴딩되는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 이송되는 제1 단위체가 기존 적층체 상에 적층되도록 상기 스택 유닛은 다시 상승하는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 제1 단위체의 위치를 검출하기 위한 검출 유닛을 포함하는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 검출 유닛에 의해 검출된 제1 단위체의 위치 정보에 기초하여, 상기 스택 유닛과 상기 제1 단위체 중 적어도 하나가 상기 전극 조립체의 이송 방향 또는 상기 전극 조립체의 폭 방향으로 이동하거나 회전함으로써, 상기 스택 유닛과 상기 제1 단위체가 서로 정렬되는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  15. 제13항에서,
    상기 검출 유닛에 의해 검출된 제1 단위체의 위치 정보에 기초하여, 상기 홀딩 유닛과 상기 제1 단위체 중 적어도 하나가 상기 전극 조립체의 이송 방향 또는 상기 전극 조립체의 폭 방향으로 이동하거나 회전함으로써, 상기 홀딩 유닛과 상기 제1 단위체가 서로 정렬되는, 전극 조립체 폴딩 장치.
  16. 제13항에서,
    상기 검출 유닛은 제1 검출 유닛 및 제2 검출 유닛을 포함하고,
    상기 제1 검출 유닛은 상기 제1 위치 위에 위치하고,
    상기 제2 검출 유닛은 상기 제2 위치 위에 위치하며,
    상기 제1 위치는 상기 제1 단위체가 상기 스택 유닛에서 적층되는 위치이고,
    상기 제2 위치는 상기 홀딩 유닛이 상기 제1 단위체를 홀딩하는 위치인, 전극 조립체 폴딩 장치.
  17. 전극 조립체를 지그재그 형태로 폴딩하는 방법에 있어서,
    두 개의 시트형 분리막, 서로 마주보는 상기 분리막들의 내측면 사이에 연속적으로 위치한 제2 전극 및 상기 두 분리막의 외측면에 상하로 교대로 위치한 제1 전극을 포함함으로써, 제1 전극이 상면에 위치한 제1 단위체 및 제1 전극이 하면에 위치한 제2 단위체가 연속적으로 연결된 전극 조립체를 공급 유닛이 공급하는 단계,
    홀딩 유닛이 상기 공급 유닛으로부터 공급되는 제1 단위체를 홀딩하여 이송하는 단계, 및
    상기 스택 유닛 상에 상기 홀딩 유닛에 의해 이송된 제1 단위체가 적층되는 단계를 포함하고,
    상기 홀딩 유닛은, 상기 이송된 제1 단위체를 상기 스택 유닛에 안착시킨 후에, 상승하여 상기 공급 유닛 쪽으로 이동한 후 후속하는 제1 단위체를 홀딩하는 위치로 하강하는, 전극 조립체 폴딩 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 홀딩 유닛은 k 번째 제1 단위체를 이송하는 제1 홀딩 유닛 및 k+1 번째 제1 단위체를 이송하는 제2 홀딩 유닛을 포함하고,
    상기 k 번째 제1 단위체가 상기 스택 유닛 상에 적층된 후, 상기 제2 홀딩 유닛이 상기 k+1 번째 제1 단위체를 홀딩하고,
    k는 자연수인, 전극 조립체의 폴딩 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 제1 단위체가 상기 홀딩 유닛에 의하여 이송될 때 상기 스택 유닛은 하강함으로써, 기 이송된 제1 단위체와 그에 인접한 상기 제2 단위체의 사이 및 상기 제2 단위체 및 상기 이송되는 제1 단위체의 사이가 서로 반대 방향으로 폴딩되고,
    상기 이송되는 제1 단위체가 기존 적층체 상에 적층되도록 상기 스택 유닛은 다시 상승하는, 전극 조립체 폴딩 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 제1 단위체가 적층되는 단계 이전에:
    검출 유닛이 상기 제1 단위체의 위치 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 검출 유닛에 의한 상기 제1 단위체의 위치 정보에 기초하여 상기 스택 유닛 또는 상기 홀딩 유닛의 위치가 조정되는 단계를 더 포함하는, 전극 조립체의 폴딩 방법.
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