JP2024520548A - 電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法 - Google Patents

電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法 Download PDF

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Abstract

本発明の一実施例による電極組立体のフォールディング装置は、２つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第２電極と、前記２つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第１電極とを含むことによって、第１電極が上面に位置した第１単位体と、第１電極が下面に位置した第２単位体とが交互に連結された前記電極組立体を供給する供給ユニットと、前記供給ユニットから供給される第１単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングするホールディングユニットと、前記ホールディングユニットによって移送される第１単位体が積層されるスタックユニットとを含む。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、２０２１年１０月２６日付の韓国特許出願第１０－２０２１－０１４３６６８号および２０２２年１０月２０日付の韓国特許出願第１０－２０２２－０１３５６４８号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法に関し、より具体的には、電極組立体のフォールディング工程を単純化した電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法に関する。
現代社会では、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの携帯型機器の使用が日常化されるにつれ、このようなモバイル機器に関連する分野の技術に対する開発が活発になっている。また、充放電可能な二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン車両などの大気汚染などを解決するための方策であり、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグ－インハイブリッド電気自動車（Ｐ－ＨＥＶ）などの動力源として用いられていることから、二次電池に対する開発の必要性が高まっている。
現在商用化された二次電池には、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあるが、このうち、リチウム二次電池は充放電が自由であり、自己放電率が低く、エネルギー密度が高いというメリットがあり、最も多く注目が集まっている。
二次電池は、電池ケースの形状により、電極組立体が円筒形または角型の金属缶に内蔵されている円筒形電池および角型電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースに内蔵されているパウチ型電池とに分類される。
また、二次電池は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在する分離膜とが積層された構造の電極組立体がどのような構造になっているかにより分類されたりもする。代表的には、長いシート状の正極と負極とを分離膜が介在した状態で巻取った構造のゼリーロール型（巻取型）電極組立体、所定の大きさの単位に切り取った多数の正極と負極とを分離膜を介在した状態で順次に積層したスタック型（積層型）電極組立体などが挙げられる。最近は、前記ゼリーロール型電極組立体およびスタック型電極組立体が有する問題点を解決するために、前記ゼリーロール型とスタック型との混合形態であるスタック／フォールディング型電極組立体が開発されたりもした。
一方、スタック型またはスタック／フォールディング型電極組立体を製造するにあたり、従来は、負極、分離膜、正極が順次に積層されて形成された複数のバイセルを製造し、これらを積層するか、またはこれらをシート状の分離膜に付着した後、シート状の分離膜を一方向にフォールディングする方法を使用した。しかし、このような従来の構造は、バイセルを予め製造した後、これを再びシート状の分離膜に付着して積層するので、製造手順が複雑であり、最終電池セルの面からシート状の分離膜が幾重重なって配置されるため、電極と分離膜との間に不必要なギャップ空間が発生する問題があった。
また、従来は、このようなラミネーション方法以外に、ジグザグ積層方式を用いて電極組立体を製造する方法も使用されてきた。ジグザグ積層方式は、巻取られたロールからアンワインディングされる分離膜が一側から他側、他側から一側に移動する過程中に正極と負極を交互に投入する電極組立体の積層方法である。しかし、ジグザグ積層方式の場合、カッティングされた電極を別途に保管しなければならない問題があり、積層工程の進行時、投入された電極が移動しうる危険がある。また、長さの長い電池セルの生産時、分離膜のテンションコントロールが難しく、進行速度が遅くて製造効率が低下する問題があった。
したがって、上述したスタック型またはスタック／フォールディング型電極組立体の工程を単純化することによって、製造効率を向上させ、製品の耐久性および安定性を向上させることができる新たなフォールディング装置および方法が必要なのが現状である。
本発明が解決しようとする課題は、従来の電極組立体フォールディング工程を単純化することによって、製造効率、製品の品質を向上させることができる電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法を提供することである。
しかし、本発明の実施例が解決しようとする課題は上述した課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張可能である。
本発明の一実施例による電極組立体のフォールディング装置は、２つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第２電極と、前記２つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第１電極とを含むことによって、前記第１電極が上面に位置した第１単位体と、前記第１電極が下面に位置した第２単位体とが交互に連結された前記電極組立体を供給する供給ユニットと、前記供給ユニットから供給される第１単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングするホールディングユニットと、前記ホールディングユニットによって移送される第１単位体が積層されるスタックユニットとを含むことができる。
前記ホールディングユニットは、前記移送される第１単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第１単位体をホールディングする位置に下降することができる。
前記スイング動作は、前記ホールディングユニットが一方向に回転して、前記第１単位体の両端部のうち前記スタックユニットに向かう一端部が上昇しながら前記スタックユニット側に移動した後、前記ホールディングユニットが前記一方向と反対方向に回転して、前記第１単位体の両端部のうち他端部が下降しながら前記スタックユニット側に移動するものであってもよい。
前記ホールディングユニットは、第１位置と第２位置との間で前記スイング動作により前記供給ユニットから前記スタックユニット側に移動し、前記第１位置は、前記第１単位体が前記スタックユニットに積層される位置であり、前記第２位置は、前記ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される前記第１単位体をホールディングする位置であってもよい。
前記供給ユニットが左側に位置し、前記スタックユニットが右側に位置する場合に、前記一方向は、反時計方向であり、前記一方向と反対方向は、時計方向であってもよい。
前記供給ユニットが右側に位置し、前記スタックユニットが左側に位置する場合に、前記一方向は、時計方向であり、前記一方向と反対方向は、反時計方向であってもよい。
前記ホールディングユニットは、ｋ番目の第１単位体を移送する第１ホールディングユニットと、ｋ＋１番目の第１単位体を移送する第２ホールディングユニットとを含み、前記ｋ番目の第１単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第２ホールディングユニットが前記ｋ＋１番目の第１単位体をホールディングし、ｋは、自然数であってもよい。
前記ホールディングユニットは、前記第１単位体の前記第１電極の上面に付着できる。
前記ホールディングユニットは、気体吸入方式を用いた吸引機器であってもよい。
前記ホールディングユニットは、管形状の吸着ラインを含み、前記吸着ラインには複数の吸着ホールが備えられる。
前記複数の吸着ホールは、前記電極組立体の幅方向上延びる方向に配置される。
前記第１単位体または前記第２単位体が前記スタックユニットに積層されることによって、前記スタックユニットは、前記積層される第１単位体または第２単位体の高さだけ次第に下降することができる。
前記第１単位体の位置を検出するための検出ユニットを含むことができる。
前記検出ユニットによって検出された第１単位体の位置情報に基づいて、前記スタックユニットおよび前記第１単位体の少なくとも１つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記スタックユニットと前記第１単位体とが互いに整列される。
前記検出ユニットによって検出された第１単位体の位置情報に基づいて、前記ホールディングユニットおよび前記第１単位体の少なくとも１つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記ホールディングユニットと前記第１単位体とが互いに整列される。
前記検出ユニットは、第１検出ユニットおよび第２検出ユニットを含み、前記第１検出ユニットは、第１位置上に位置し、前記第２検出ユニットは、第２位置上に位置し、前記第１位置は、前記第１単位体が前記スタックユニットで積層される位置であり、前記第２位置は、前記ホールディングユニットが前記第１単位体をホールディングする位置であってもよい。
本発明の他の実施例による電極組立体をジグザグ状にフォールディングする方法において、２つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第２電極と、前記２つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第１電極とを含むことによって、前記第１電極が上面に位置した第１単位体と、前記第１電極が下面に位置した第２単位体とが連続的に連結された前記電極組立体を供給ユニットが供給する段階と、ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される第１単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングする段階と、スタックユニット上に前記ホールディングユニットによって移送された第１単位体が積層される段階とを含み、前記ホールディングユニットは、前記移送された第１単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第１単位体をホールディングする位置に下降することができる。
前記ホールディングユニットは、ｋ番目の第１単位体を移送する第１ホールディングユニットと、ｋ＋１番目の第１単位体を移送する第２ホールディングユニットとを含み、前記ｋ番目の第１単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第２ホールディングユニットが前記ｋ＋１番目の第１単位体をホールディングし、ｋは、自然数であってもよい。
前記移送される第１単位体が既存の積層体上に積層されるように、前記スタックユニットは下側に移動することができる。
前記第１単位体が積層される段階の前に、検出ユニットが前記第１単位体の位置情報を検出する段階と、前記検出ユニットによる前記第１単位体の位置情報に基づいて前記スタックユニットまたは前記ホールディングユニットの位置が調整される段階とをさらに含むすることができる。
実施例によれば、本発明の電極組立体フォールディング装置およびこれによるフォールディング方法は、水平ジグザグ積層方法を適用して、積層工程中の電極の移動を防止し、工程設備の規模を縮小し、電極組立体の生産速度を極大化することができる。
本発明の効果は以上に言及した効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
本発明における電極組立体のジグザグ積層方式を示す概念図である。 本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置の側面図である。 図２によるホールディングユニットの動作を示す図である。 本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置における、ホールディングユニットとスタックユニットの動作を示す図である。 本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置における、ホールディングユニットと検出ユニットの動作を示す図である。 本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置における、ホールディングユニットと検出ユニットの動作を示す図である。 図２に含まれているホールディングユニットの一例を示す図である。 図７に示されたホールディングユニットの部分拡大図である。 図８に示された吸入部の断面図である。 図７に示された末端部の斜視図である。 図２に含まれているホールディングユニットの他の例を示す図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の様々な実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は以下に説明したもの以外に種々の異なる形態で実現可能であり、本発明の範囲はここで説明する実施例に限定されない。
本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付す。
また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に拡大または縮小して示したので、本発明の内容が図示のものに限定されないことは自明である。以下の図面では様々な層および領域を明確に表現するために各層の厚さを拡大して示した。そして、以下の図面では説明の便宜のために一部の層および領域の厚さを誇張して示した。
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あると説明する時、これは相当する層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その間にさらに他の部分がある場合も含むと解釈されなければならない。これとは逆に、相当する層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」あると説明する時は、その間に他の部分がないことを意味することができる。さらに、基準となる部分の「上に」あるというのは基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力の反対方向に向かって「上に」位置することを意味するものではない。一方、他の部分の「上に」あると説明するのと同様に、他の部分の「下に」あると説明することも上述した内容を参照して理解できるであろう。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
さらに、明細書全体において、「平面上」とする時、これは当該部分を上から見た時を意味し、「断面上」とする時、これは当該部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。
以下、本発明の一実施例による電極組立体に関して説明する。
図１は、本発明における電極組立体のジグザグ積層方式を示す概念図である。
本発明において、ジグザグ積層方式に用いられる電極組立体１００は、長いシート状の分離膜１３０と電極１１０、１２０とが積層されて形成される。分離膜１３０は、２つの長いシート状の分離膜１３０として提供される。２つの分離膜１３０は、２つの分離膜１３０が互いに対向する内側面の間に複数の第２電極１２０が介在した状態で積層される。分離膜１３０の間に介在した複数の第２電極１２０は、長手方向（ｘ軸方向）に互いに間隔をおいて配置される。ここで、第１電極１１０は、正極であり、第２電極１２０は、負極であってもよいが、必ずしもその限りでない。
各分離膜１３０の外側面には第１電極１１０が位置することができる。この時、複数の第１電極１１０は、分離膜１３０の外側面上で上側（＋ｚ軸）または下側（－ｚ軸）に交互に位置することができる。第１電極１１０は、それぞれの分離膜１３０の外側面上で互いに離隔して配置される。
ここで、電極１１０、１２０と分離膜１３０とは互いに接合されていてもよい。電極１１０、１２０が分離膜１３０に付着する場合、強固な電極組立体１００が形成できるだけでなく、分離膜１３０の収縮が防止されて電池の安全性がさらに向上できる。この時、電極１１０、１２０と分離膜１３０との接合には接着物質が用いられてもよく、ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）のような熱と圧力による接合方式が用いられてもよい。
電極組立体１００は、複数の単位体１０１、１０２が互いに連結されている形態でも説明できる。つまり、本発明において、ジグザグ積層方式に用いられる電極組立体１００は、第１電極１１０が上側（＋ｚ軸）方向に位置した第１単位体１０１と、第１電極１１０が下側（－ｚ軸）方向に位置した第２単位体１０２とが交互に連結されている形態で説明できる。
一方、本実施例の電極組立体１００は、長いシート状の分離膜１３０に電極１１０、１２０が配置されたシート形状でジグザグ積層方式によりフォールディングされることによって積層形態で製造される。以下、説明の便宜のために、ジグザグ積層方式によりフォールディングされた「積層形態の電極組立体１００」は、「積層体１９０」と称することとする。
具体的には、シート形状の電極組立体１００は、第１単位体１０１と第２単位体１０２との間にある連結部分が互いに反対方向にフォールディングされることによって積層体１９０に製造される。ここで、連結部分とは、電極組立体１００において電極１１０、１２０が配置されず、分離膜１３０だけが存在する部分であってもよい。
図１に示されているように、第１単位体１０１と第２単位体１０２との間の連結部分は一側ｐ１にフォールディングされ、これらと隣接した第２単位体１０２と第１単位体１０１との間の連結部分は他側ｐ２にフォールディングされる。これによって、第１単位体１０１の下面の分離膜１３０は、第２単位体１０２の下面の第１電極１１０と接触することができ、第２単位体１０２の上面の分離膜１３０は、第１単位体１０１の上面の第１電極１１０と接触することができる。
このようなフォールディング過程により積層体１９０を製造すれば、個別的なバイセルを別途に作る工程が省略されるので、従来よりも単純かつ簡単な方式で積層体１９０を製造することができ、電池の製造費用および時間が節減できる。
以下、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置に関して説明する。本実施例の電極組立体フォールディング装置は、ジグザグ積層方式を水平方向に実現することによって製造装置の単純化を達成し、吸入方式を用いたホールディングユニットを用いることによって電極の損傷を最小化したものである。
図２は、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置の側面図である。図３は、図２によるホールディングユニットの動作を示す図である。図４は、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置における、ホールディングユニットとスタックユニットの動作を示す図である。図５および図６は、本発明の一実施例による電極組立体フォールディング装置における、ホールディングユニットと検出ユニットの動作を示す図である。以下の図面に示された電極組立体１００は、理解の便宜上、図１に示された電極組立体１００において、２つの分離膜１３０、および２つの分離膜１３０が互いに対向する内側面の間に介在した複数の第２電極１２０を簡略化して示している。一方、分離膜１３０の外側面に位置する第１電極１１０はそのまま示す。
図２～図４を参照すれば、本実施例の電極組立体フォールディング装置２００は、シート形状の電極組立体１００を供給する供給ユニット２１０と、ジグザグにフォールディングされた電極組立体１００が載置されるスタックユニット２２０と、前記供給ユニット２１０から供給される電極組立体１００の一部をホールディングして、前記スタックユニット２２０に移動させるホールディングユニット２３０とを含むことができる。また、図５および図６を参照すれば、本実施例の電極組立体フォールディング装置２００は、検出ユニット２４０を含むことができる。
供給ユニット２１０は、初期状態の電極組立体１００、つまり、シート形状の電極組立体１００を一方向（ｘ軸方向）に移動させることができる。供給ユニット２１０は、コンベヤの形態であってもよい。供給ユニット２１０は、定められた軌道に沿って連続的に移動することによって、シート形状の電極組立体１００をスタックユニット２２０が位置した方向に連続的に移動させることができる。
スタックユニット２２０は、ジグザグにフォールディングされた積層体１９０を支持し、移動により既存の積層体１９０上に追加的な第１単位体１０１または第２単位体１０２が積層されるようにするものであってもよい。スタックユニット２２０は、テーブルまたは板の形状であってもよい。スタックユニット２２０には、積層体１９０を固定するグリッパ（図示せず）を追加的に備えることができる。グリッパは、マンドレル（ｍａｎｄｒｅｌ）構造であってもよく、スタックユニット２２０の両側に積層体１９０の全長方向（ｙ軸）に、例えば、それぞれ２個～４個ずつ備えられる。スタックユニット２２０は、主に上下に移動することができる。より具体的には、移送された第１単位体１０１または第２単位体１０２が積層されることによって積層体１９０の高さが上昇するので、スタックユニット２２０は、積層される当該第１単位体１０１または第２単位体１０２の高さだけ下降することができる。スタックユニット２２０は、ホールディングユニット２３０によって移送された第１単位体１０１または第２単位体１０２と、スタックユニット２２０に置かれた既存の積層体１９０の上面とが対応するように上下または左右により精密に移動することもできる。この時、スタックユニット２２０の移動、つまり、位置調整は、検出ユニット２４０から伝達された位置情報に基づくものであってもよい。
ホールディングユニット２３０は、第１単位体１０１または第２単位体１０２をスタックユニット２２０に移動させることができる。ホールディングユニット２３０は、シート形状の電極組立体１００がジグザグにフォールディングできるように、第１電極１１０が上面に置かれた第１単位体１０１をスタックユニット２２０に移動させることができる。ホールディングユニット２３０は、第１単位体１０１以外にも第２単位体１０２を移動させることもできるが、以下、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１を移動させることを中心に説明する。
ホールディングユニット２３０は、スタックユニット２２０が位置した第１位置と、第１位置から離隔し、第１位置と最も隣接した第１単位体１０１が位置した第２位置との間を移動することができる。第１位置は、第１単位体１０１がスタックユニット２２０において既存の積層体（つまり、既に積層された電極組立体）上に積層される位置であり、第２位置は、ホールディングユニット２３０が供給ユニット２１０から供給される第１単位体１０１をホールディングする位置である。ここで、第１位置および第２位置は、固定された位置であってもよいし、具体的には、第１単位体１０１が前記ホールディングユニット２３０によってホールディングされ、前記スタックユニット２２０に向かって移動する前の状態を基準として定義される位置であってもよい。また、ここで、第１位置は、第２位置より電極組立体１００の移送方向（ｘ軸方向）上の遠位に位置することができる。
図２および図３に示されているように、ホールディングユニット２３０は、第２位置に下降（－ｚ軸方向）して第１単位体１０１をホールディングし、電極組立体１００の移送方向（ｘ軸方向）に沿って第１位置に第１単位体１０１を移動させ、第１単位体１０１の積層が完了すると、第１位置で上昇（＋ｚ軸方向）し、移送方向と反対に移動して（－ｘ軸方向）下降した後、第２位置に復帰することができる。
ホールディングユニット２３０は、第１位置および第２位置を含む経路上で循環することができる。図２の例においては、供給ユニット２１０が図面上左側に位置し、スタックユニット２３０が右側に位置する場合であって、ホールディングユニット２３０は、反時計方向の経路に沿って移動する。しかし、本発明は図示のものに限定されず、供給ユニット２１０とスタックユニット２２０とが図２と左右対称に備えられた場合には、時計方向の経路に沿って移動できるなど、本発明が実現される多様な環境に合わせて変形、変更可能である。ホールディングユニット２３０が移送した第１単位体１０１または第２単位体１０２と、スタックユニット２２０に置かれた既存の積層体１９０の上面とが対応するように上下または左右により精密に移動することもできる。
一方、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をホールディングしてスタックユニット２２０に移動させる時、ホールディングユニット２３０は、第１単位体１０１をジグザグ状にフォールディングされるようにすることができる。具体的には、ホールディングユニット２３０は、第１位置と第２位置との間でスイング動作により前記供給ユニットから前記スタックユニット側に移動する。
前記「スイング動作」とは、ホールディングユニット２３０が一方向に回転して、第１単位体１０１の両端部のうちスタックユニット２２０に向かう一端部が上昇しながらスタックユニット２２０側に移動した後、ホールディングユニット２３０が前記一方向と反対方向に回転して、第１単位体の両端部１０１のうち他端部が下降しながら前記スタックユニット２２０側に移動する動作で定義される。
供給ユニット２１０が図面上左側に位置し、スタックユニット２３０が右側に位置する図２～図４の実施例では、ホールディングユニット２３０のスイング動作としては、ホールディングユニット２３０は、水平面（ｘｙ平面）に対して電極組立体の幅方向（ｙ軸方向）を軸として反時計方向に回転することによって第１単位体１０１を上昇させ、時計方向に回転することによって第１単位体１０１を下降させて、電極組立体１００がジグザグ状、つまり、Ｚ字状にフォールディングされるようにすることができる。しかし、本発明は図示のものに限定されず、供給ユニット２１０とスタックユニット２２０が図２と左右対称に備えられた場合には、ホールディングユニット２３０は、時計方向に回転することによって第１単位体１０１を上昇させ、反時計方向に回転することによって第１単位体１０１を下降させることができるなど、本発明が実現される多様な環境に合わせて変形、変更可能である。
ここで、ホールディングユニット２３０は、第１単位体１０１の一端部を持ち上げ、これと同時に、第１単位体１０１を移送方向（ｘ軸方向）に沿ってスタックユニット２２０に向かって移動させることができる。これによって、第１単位体１０１と隣接した第２単位体１０２との間はフォールディングされ、第１単位体１０１の下面と第２単位体１０２の下面とは対応可能である。ホールディングユニット２３０は、持ち上げられた第１単位体１０１の一端部を降ろすことができ、これによって、第２単位体１０２と既存の積層体１９０との間がフォールディングされることによって、第２単位体１０２の上面と既存の積層体１９０の上面とが対応し、第１単位体１０１および第２単位体１０２が既存の積層体１９０上に積層される。ここで、一端部は、第１単位体１０１で隣接した第２単位体１０２と対応する端部であり、第２単位体１０２は、第１単位体１０１より移送方向上の遠位に位置するものであってもよい。
ホールディングユニット２３０のスイング動作により第１単位体１０１の移送方向（ｘ軸方向）上の遠位にあった第２単位体１０２と移送された第１単位体１０１との間は一側ｐ１にフォールディングされ、第２単位体１０２と既存の積層体１９０との間は他側ｐ２にフォールディングされることによって、電極組立体１００がジグザグ状にフォールディングされる。
この時、第１単位体１０１または第２単位体１０２が移送されてスタックユニット２２０に積層されることによって積層体１９０の高さが上昇するので、上述のように、スタックユニット２２０は、積層される第１単位体１０１または第２単位体１０２の高さだけ次第に下降することができる。
一方、ホールディングユニット２３０は、２つ以上であってもよい。ホールディングユニット２３０は、第１ホールディングユニット２３０ａおよび第２ホールディングユニット２３０ｂを含むことができる。第１ホールディングユニット２３０ａは、ｋ番目の第１単位体を移送し、第２ホールディングユニット２３０ｂは、ｋ＋１番目の第１単位体を移送することができ、ｋは、自然数である。図２～図４に示されているように、第１ホールディングユニット２３０ａが第１単位体１０１のスタックユニット２２０への移動を完了した後、第１位置から第２位置に移動する間に（例えば、第１位置で上昇した直後、第１単位体１０１の移送方向と反対に移動する直前）、第２位置に位置していた第２ホールディングユニット２３０ｂは、第１単位体１０１をホールディングして第１位置に移動させることができる。このように、ホールディングユニット２３０が２つ以上で提供されると、第１単位体１０１のスタックユニット２２０への移動が連続的に行われる。この時、ホールディングユニット２３０間の衝突が発生しないように、ホールディングユニット２３０の１つが第１単位体１０１の積層を完了した後、他の１つが第１単位体１０１をホールディングすることが好ましい。
ホールディングユニット２３０は、吸入機能を利用したものであってもよい。ホールディングユニット２３０の具体的な例示およびその構造は、図７～図１１により詳しく後述する。
検出ユニット２４０は、電極組立体１００の積層過程で、第１単位体１０１または第２単位体１０２が既存の積層体１９０の定位置に整列されるようにするためのものであってもよい。検出ユニット２４０は、第１単位体１０１とホールディングユニット２３０またはスタックユニット２２０とが整列されるようにするためのものであってもよい。
つまり、検出ユニット２４０によって検出された第１単位体１０１の位置情報に基づいて、スタックユニット２２０および第１単位体１０１の少なくとも１つが電極組立体の移送方向または電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、スタックユニット２２０と第１単位体１０１とが互いに整列（ａｌｉｇｎ）される。
また、検出ユニット２４０によって検出された第１単位体１０１の位置情報に基づいて、ホールディングユニット２３０および第１単位体１０１の少なくとも１つが電極組立体の移送方向または電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、ホールディングユニット２３０と第１単位体１０１とが互いに整列される。
より具体的には、検出ユニット２４０は、ホールディングユニット２３０またはホールディングユニット２３０の目的物である第１単位体１０１の位置を検出するためのものであってもよい。検出ユニット２４０は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をホールディングする前、または第１単位体１０１をホールディングした後に、ホールディングユニット２３０または第１単位体１０１の位置を検出することができる。また、検出ユニット２４０は、スタックユニット２２０に第１単位体１０１が積層される前に、スタックユニット２２０、ホールディングユニット２３０または第１単位体１０１の位置を検出することができる。
検出ユニット２４０は、取得したイメージに基づいて目標物の位置を検出するためのものであってもよい。検出ユニット２４０は、イメージの取得が可能なカメラを含むことができる。検出ユニット２４０は、「ビジョン」と称されてもよい。また、本実施例の検出ユニット２４０または本実施例のフォールディング装置２００は、データ処理が可能な制御部を含むことができ、制御部は、検出ユニット２４０によって取得されたイメージから第１単位体１０１、スタックユニット２２０またはホールディングユニット２３０の位置値を検出することができる。なお、フォールディング装置２００は、検出された位置値を格納する格納部を含むこともできる。ここで、各位置は（ｘ、ｙ、θ）値で算出される。この時、θ値は、第１単位体１０１がｘｙ平面を基準として傾いた角度を表示したものであってもよい。ここで、ｘ軸は電極組立体１００の移送方向、ｙ軸は電極組立体１００の幅方向であってもよい。
一方、以下、説明の便宜のために、検出ユニット２４０が特定構成の位置値または位置情報を「検出」することは、制御部の演算処理過程を経て位置値または位置情報が検出されることを含むもので説明する。つまり、検出ユニット２４０は、イメージを取得し、イメージに基づいて各構成の位置情報を（ｘ、ｙ、θ）値などで算出することを含む構成として例示して説明する。
検出ユニット２４０によって確認された第１単位体１０１の位置値、位置情報は、スタックユニット２２０の位置を補正するのに用いられる。スタックユニット２２０と検出ユニット２４０とは、有無線ネットワーク通信で連結されてもよく、入出力端子およびケーブルを介して連結されてもよい。また、スタックユニット２２０は、制御部を含むことができ、制御部により位置情報を処理してスタックユニット２２０の位置を調整することができる。
一例として、第１単位体１０１がスタックユニット２２０上に積層される前、検出ユニット２４０によって検出された第１単位体１０１の位置情報は、スタックユニット２２０に伝達される。検出ユニット２４０は、スタックユニット２２０の位置情報を検出することができ、伝達された第１単位体１０１の位置情報は、現在のスタックユニット２２０の位置情報と比較できる。スタックユニット２２０は、検出ユニット２４０による第１単位体１０１、スタックユニット２２０またはホールディングユニット２３０の位置情報に基づいて、移動またはｘｙ平面上で回転することができる。スタックユニット２２０は、移送された第１単位体１０１と既存の積層体１９０とが対応するように、現在の位置と第１単位体１０１の位置との差だけｘ軸またはｙ軸方向に移動したり傾いた角度のθだけ回転する方式で調整可能である。ここで、回転は、ｘｙ平面を基準とした回転を意味することができる。これによって、変位したり傾いた第１単位体１０１は、調整されたスタックユニット２２０に移送されるので、第１単位体１０１は、既存の積層体１９０上に整列されるように積層される。
また、検出ユニット２４０によって確認された第１単位体１０１の位置情報は、ホールディングユニット２３０の位置を補正するのに用いられてもよい。
一例として、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をホールディングする前、検出ユニット２４０によって検出された第１単位体１０１の位置情報は、ホールディングユニット２３０に伝達される。伝達された第１単位体１０１の位置情報は、ホールディングユニット２３０の位置情報と比較できる。ホールディングユニット２３０は、比較された値に基づいてｘ軸またはｙ軸方向に移動したり傾いた角度のθだけ回転する方式で調整可能である。これによって、変位したり傾いた第１単位体１０１は、調整されたホールディングユニット２３０によってホールディングされるので、第１単位体１０１は、第２位置でホールディングユニット２３０によって正確にホールディングされる。ここで、ホールディングユニット２３０のｘｙ平面上での調整のための回転は、上述したスイング動作における回転と別個のものであって、回転軸および方向が互いに異なっていてもよい。このように、スタックユニット２２０だけでなく、ホールディングユニット２３０も検出ユニット２４０から伝達された位置情報に基づいて位置を調整することができる。ホールディングユニット２３０は、検出ユニット２４０と有無線ネットワーク通信で連結されてもよく、入出力端子およびケーブルを介して連結されてもよい。また、ホールディングユニット２３０は、制御部を含むことができ、制御部により位置情報を処理してホールディングユニット２３０の位置を調整することができる。
一方、ここで、２つの構成の位置情報の差を算出し、差値に基づいてスタックユニット２２０またはホールディングユニット２３０の位置が調整されるようにすることは、別途の制御部によって行われてもよい。ここで、制御部は、電極組立体のフォールディング装置２００に含まれるか、フォールディング装置２００の上位システムに含まれたものであってもよいし、このような制御部の処理結果を受信したり送信するために、フォールディング装置２００または上位システムは、通信部を含むことができる。
図５および図６を参照すれば、検出ユニット２４０は、２つ以上であってもよい。検出ユニット２４０は、第１検出ユニット２４０ａおよび第２検出ユニット２４０ｂを含むことができる。
検出ユニット２４０は、固定された位置で予め定められた範囲内のイメージを取得することができる。第１検出ユニット２４０ａは、第１位置上に位置し、第２検出ユニット２４０ｂは、第２位置上に位置することができる。
例えば、図５にて、第１検出ユニット２４０ａは、１番目に積層（１ｓｔ ｓｔａｃｋ）された第１単位体１０１とスタックユニット２２０の位置情報を検出するために用いられ、以後、図６においては、２番目に積層（２ｎｄ ｓｔａｃｋ）された第１単位体１０１とスタックユニット２２０の位置情報を検出するために用いられる。
第１検出ユニット２４０ａは、第１位置からホールディングユニット２３０によって移動した第１単位体１０１、スタックユニット２２０、またはスタックユニット２２０上に積層された第１単位体１０１の位置値を取得することができる。第１検出ユニット２４０ａは、スタックユニット２２０上に積層された第１単位体１０１の位置値を検出することによって、積層された第１単位体１０１が既存の積層体１９０と並んで積層されたかを確認するのに用いられる。また、第１検出ユニット２４０ａは、移動した第１単位体１０１が積層される前に、第１単位体１０１とスタックユニット２２０の位置値を把握することができ、このような位置値は、第１単位体１０１が既存の積層体１９０と並んで積層されるようにするのに用いられる。
また、図５にて、第２検出ユニット２４０ｂは、２番目に積層（２ｎｄ ｓｔａｃｋ）された第１単位体１０１とホールディングユニット２３０の位置情報を検出するために用いられ、以後、図６においては、３番目に積層（３ｒｄ ｓｔａｃｋ）された第１単位体１０１とホールディングユニット２３０の位置情報を検出するために用いられる。
第２検出ユニット２４０ｂは、第１位置でホールディングユニット２３０、ホールディングユニット２３０がホールディングする予定であるか、または既にホールディングした第１単位体１０１の位置値を取得することができる。第２検出ユニット２４０ｂは、ホールディングされた第１単位体１０１の位置値を把握することができ、このような位置値は、スタックユニット２２０の位置を調整するのに用いられる。ここで、ホールディングされた第１単位体１０１の位置値は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をピッキング（ｐｉｃｋｉｎｇ）した位置値を基準として算出されてもよい。このようにホールディングされた第１単位体１０１の位置値は、ホールディングユニット２３０と第１単位体１０１の相対的な値で算出される。また、第２検出ユニット２４０ｂは、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をホールディングする前にホールディングユニット２３０と第１単位体１０１の位置値を把握することができ、このような位置値はこれらを対応させるのに用いられる。
以下、本実施例のホールディングユニット２３０に関してより詳しく説明する。
図７は、図２に含まれているホールディングユニットの一例を示す図である。図８は、図７に示されたホールディングユニットの部分拡大図である。図９は、図８に示された吸入部の断面図である。図１０は、図７に示された末端部の斜視図である。
図７を参照すれば、本実施例のホールディングユニット２３０は、気体吸入方式を適用した吸引機器で提供される。ホールディングユニット２３０は、ホールディングユニット２３０を移動させる移動部２３２と、気体を吸入することによって目標物と一時的に付着し、目標物を持ち上げる吸着部２３４と、吸着部２３４の末端に連結された末端ブロック２３７とを含むことができる。
図８および図９を参照すれば、吸着部２３４は、内部に少なくとも１つ以上の吸着ライン２３５を含むことができる。吸着ライン２３５は、円形、四角形またはその他の断面形状を有する管の形態で提供される。吸着ライン２３５は、より広い面をカバーするように複数個で提供される。例えば、吸着ライン２３５は、３個で提供されてもよい。吸着ライン２３５には、図９に示されているように、吸着ホール２３６が多数形成されてもよい。複数の吸着ホール２３６は、第１単位体１０１または電極組立体１００の幅方向（ｙ軸方向）上延びる方向に配置される。吸着部２３４が吸入機能を開示すると、吸着ホール２３６を通して外部の空気が吸着部２３４の内部、具体的には、吸着ライン２３５の内部に流入し、これによって、吸着部２３４の下側に位置した目標物、つまり、第１単位体１０１が吸着部２３４と付着できる。吸着ホール２３６の個数が多いほど吸着部２３４の性能が極大化できるが、吸引流量に限界がある場合には、吸着ホール２３６の個数が多い方がむしろ吸着性能を低下させることもある。
図１０を参照すれば、ブロック２３７は、吸着部２３４の末端に連結された部分で、ホールディングユニット２３０の末端に位置することができる。ブロック２３７は、吸着ライン２３５に連結されるブロック連結ホール２３８および吸着ライン２３５の吸着ホール２３６と同様に、気体を吸入するためのブロック吸着ホール２３９を含むことができる。ブロック２３７にブロック吸着ホール２３９が形成されると、第１単位体１０１の末端と吸着部２３４がよく付着可能で、第１単位体１０１のホールディングおよび移動性能がより向上できる。
一方、図７～図１０は、ホールディングユニット２３０の一例を示したものであって、本実施例のホールディングユニット２３０は、これと異なる形態で提供されてもよい。
図１１は、図２に含まれているホールディングユニットの他の例を示す図である。図１１を参照すれば、本実施例のホールディングユニット２３０は、気体吸入方式を適用した吸引機器であって、ベロー（ｂｅｌｌｏｗ）タイプの吸引カップで提供される。ベロータイプのホールディングユニット２３０は、下側に開放された吸入ホールを通して気体を吸入することができる。ベロータイプの吸引カップは、図１１の（ａ）のように、その断面が逆テーパ形状を有するように提供されてもよく、図１１の（ｂ）のように、円周面にシワを形成することによって、外力に対応し、目標物の損傷を最小化する緩衝効果を有するように提供されてもよい。上述したベロータイプの吸引カップは、必要に応じて、ホールディングユニット２３０に１つが提供されてもよく、より広い面積をカバーするように多数個が提供されてもよい。
以上、ホールディングユニット２３０を説明するにあたり、気体吸入機能を保有したホールディングユニット２３０を中心に説明した。しかし、ホールディングユニット２３０は、気体吸入機能を有しないように提供されてもよいし、一例として、ホールディングユニット２３０は、目標物を把持して固定し、移動させるクランプ（ｃｌａｍｐ）またはグリッパ（ｇｒｉｐｐｅｒ）形態で提供されてもよい。しかし、本実施例の電極組立体１００は、多数の単位体１０１、１０２が連結された形態であることから、把持する方式のホールディングユニット２３０を用いる場合、電極組立体１００に不必要なテンションを発生させることがある。また、クランプまたはグリッパ形態のホールディングユニット２３０が単位体１０１、１０２を把持し、既存の積層体１９０上に積層させる場合、既存の積層体１９０と単位体１０１、１０２との間にホールディングユニット２３０の一部が位置するので、ホールディングユニット２３０を除去する過程で電極１１０、１２０または分離膜１３０が損傷しうる。なお、本実施例のホールディングユニット２３０は、ｚ軸方向に上昇または下降することによって、単位体１０１、１０２と付着し解除されるが、クランプまたはグリッパ形態のホールディングユニット２３０の場合、単位体１０１、１０２に向かってｙ軸方向に前進したり後進することによって単位体１０１、１０２を把持し、降ろすようになるので、操作がやや複雑で動作時間が増加する問題がある。
以下、本実施例の電極組立体のフォールディング方法に関して説明する。以下に説明されるフォールディング方法は、上述した電極組立体フォールディング装置２００を用いた電極組立体のフォールディング方法である。したがって、電極組立体のフォールディング方法は、上述したフォールディング装置２００に関する内容をすべて含むことから、重複する内容については詳しい説明を省略する。
また、以下、括弧内に表示されるＳ１０００～Ｓ１５００の数字は、図面に表示されたものではないが、各段階を区分しやすいように表示したものであることを予め明らかにする。
本発明の一実施例による電極組立体の製造方法Ｓ１０００は、
ホールディングユニット２３０が供給ユニット２１０の供給した電極組立体１００の第１単位体１０１をホールディングする段階Ｓ１１００と、ホールディングユニット２３０がスタックユニット２２０に向かって第１単位体１０１を移送する段階Ｓ１２００と、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１の隣接した第２単位体１０２と重なるようにスイング動作により電極組立体１００をフォールディングする段階Ｓ１３００と、スタックユニット２２０が下側に移動し、スタックユニット２２０に置かれた積層体１９０上にホールディングユニット２３０によって移送された第１単位体１０１が積層される段階Ｓ１４００とを含むことができる。
前記Ｓ１１００段階で、第１単位体１０１のホールディングは、ホールディングユニット２３０の気体吸入により行われる。例えば、Ｓ１１００段階は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１に向かって下降する段階Ｓ１１１０と、ホールディングユニット２３０の吸引機能が開始される段階Ｓ１１２０と、ホールディングユニット２３０の吸着ホール２３６を通して吸着ライン２３５に気体が流入する段階Ｓ１１３０と、ホールディングユニット２３０と第１単位体１０１とが付着する段階Ｓ１１４０とを含むことができる。
この時、ホールディングユニット２３０は、第２位置に位置することができる。
一方、ホールディングユニット２３０がホールディングした第１単位体１０１は、以後、積層体１９０として形成されるが、積層体１９０に第１単位体１０１が並んで積層されるためには、Ｓ１１００段階でホールディングユニット２３０が常に第１単位体１０１の特定位置をホールディングすることが好ましい。したがって、本実施例では、第１単位体１０１とホールディングユニット２３０の位置を対応させるために検出ユニット２４０による位置情報取得段階をさらに含むことができる。ここで用いられる第２位置上に位置した検出ユニット２４０は、第２検出ユニット２４０ｂであってもよい。
例えば、検出ユニット２４０は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をホールディングする前に、第１単位体１０１とホールディングユニット２３０の位置が対応するように第１単位体１０１とホールディングユニット２３０の位置を検出することができる。
この場合、前記Ｓ１１００段階は、検出ユニット２４０が第１単位体１０１またはホールディングユニット２３０の位置情報を検出する段階と、検出ユニット２４０による位置情報に基づいて、第１単位体１０１とホールディングユニット２３０の位置が対応するようにホールディングユニット２３０の位置が調整される段階とを含むこともできる。また、ホールディングユニット２３０の位置が調整される段階の前に、第１単位体１０１とホールディングユニット２３０の位置情報が比較される段階をさらに含むこともできる。
上述した段階は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１に向かって下降する段階Ｓ１１１０、またはホールディングユニット２３０の吸引機能が開始される段階Ｓ１１２０の前に行われる。
他方、第１単位体１０１の走行特性上、ホールディングユニット２３０が常に第１単位体１０１の特定位置をホールディングすることは難しいことがある。したがって、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をホールディングした後に、ホールディングされた第１単位体１０１とホールディングユニット２３０との間の相対的な位置情報を把握し、これに基づいてスタックユニット２２０を変位させることが並んだ積層体１９０を形成するのに好ましい。例えば、検出ユニット２４０は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をホールディングした後に、第１単位体１０１またはホールディングユニット２３０の位置を検出することができる。ここで、検出ユニット２４０は、第１単位体１０１とホールディングユニット２３０との間の相対的な位置を検出することができる。検出ユニット２４０は、ホールディングユニット２３０の位置により第１単位体１０１の位置を把握することができる。検出ユニット２４０は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をピッキング（ｐｉｃｋｉｎｇ）した位置値を算出し、これに基づいて第１単位体１０１の位置値を検出することができる。例えば、検出ユニット２４０は、ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１の中央と結合したか、周縁と結合したかを確認することによって、第１単位体１０１の位置情報を把握することができる。
この場合、本実施例の電極組立体のフォールディング方法Ｓ１０００は、前記Ｓ１１００段階の後に、検出ユニット２４０がホールディングユニット２３０またはホールディングされた第１単位体１０１の位置情報を検出する段階をさらに含むことができる。また、前記段階の後に、検出ユニット２４０が検出された位置情報をスタックユニット２２０に伝達する段階をさらに含むことができる。
前記段階は、Ｓ１１００段階の直後に必ずしも進行すべきではないが、検出ユニット２４０によって位置情報が検出できる範囲内で行われなければならない。
また、本実施例の電極組立体のフォールディング方法Ｓ１０００は、ホールディングユニット２３０のホールディング前に、第１単位体１０１とホールディングユニット２３０とを対応させるために検出ユニット２４０を用いる段階、またはホールディングユニット２３０のホールディング後に、ホールディングされた第１単位体１０１の位置情報を取得するために検出ユニット２４０を用いる段階をすべて含むこともでき、これらの１つだけを含むこともできる。
前記Ｓ１２００段階で、ホールディングユニット２３０は、第２位置から第１位置に移動することができる。ホールディングユニット２３０は、スタックユニット２２０に向かって第１単位体１０１を第２位置から第１位置に移送することができる。ここで、ホールディングユニット２３０の吸引機能は、開示された状態であってもよいし、ホールディングユニット２３０の下面と第１単位体１０１の上面とは、相互付着した状態であってもよい。
前記Ｓ１３００段階で、ホールディングユニット２３０は、スイング動作により電極組立体１００をフォールディングすることができる。ホールディングユニット２３０は、スイング動作により第１単位体１０１が隣接した第２単位体１０２と重なるように電極組立体１００をフォールディングすることができる。ホールディングユニット２３０は、第１単位体１０１の下面と、第１単位体１０１に隣接した第２単位体１０２の下面とが対応し、第２単位体１０２の上面と、既存の積層体１９０の上面とが対応するようにできる。ホールディングユニット２３０は、ｘｙ平面に対してｙ軸を基準として反時計方向に回転することによって第１単位体１０１を持ち上げることができる。ホールディングユニット２３０は、ｘｙ平面に対してｙ軸を基準として時計方向に回転することによって第１単位体１０１を降ろすことができる。ホールディングユニット２３０のスイング動作により、第１単位体１０１の移送方向（ｘ軸方向）上にあった第２単位体１０２と移送された第１単位体１０１との間は一側ｐ１にフォールディングされ、第２単位体１０２と既存の積層体１９０との間は他側ｐ２にフォールディングされることによって、電極組立体１００がジグザグ状にフォールディングされる。
前記Ｓ１３００段階は、Ｓ１２００段階と同時に行われる。言い換えれば、ホールディングユニット２３０は、スイング動作を行いながら第１単位体１０１を第２位置から第１位置に移送することができる。
前記Ｓ１４００段階で、ホールディングユニット２３０は、第１単位体１０１をスタックユニット２２０上に積層できる。ホールディングユニット２３０が第１単位体１０１をフォールディングし、スタックユニット２２０上に積層することによって、スタックユニット２２０は下側に移動することができる。ここで、下側とは、供給ユニット２１０から伝達される電極組立体１００の一面を基準として下を意味するものであってもよい。スタックユニット２２０には、既に形成された既存の積層体１９０が位置することができる。スタックユニット２２０は、移送された第１単位体１０１によって上昇した高さだけ下降することができ、既存の積層体１９０の上面が下側に移動すると、上昇した積層体１９０の最上段の位置が、第１単位体１０１が積層される前の本来の位置に合わせられる。
この時、第１単位体１０１が既存の積層体１９０上に並んで積層されるようにするために、検出ユニット２４０によって取得された位置情報が用いられる。スタックユニット２２０は、検出ユニット２４０によって取得された位置情報に基づいて位置を調整することができ、第１単位体１０１が既存の積層体１９０上に並んで積層されるようにすることができる。このように、スタックユニット２２０は、ｚ軸上の上昇および下降移動だけでなく、検出ユニット２４０によって取得された（ｘ、ｙ、θ）値に基づいてｘ軸またはｙ軸に移動することができ、ｘｙ平面上で回転することもできる。
この場合、本実施例の電極組立体の積層方法Ｓ１０００は、検出ユニット２４０から受信した位置情報を用いてスタックユニット２２０の位置が調整される段階Ｓ１３９０を含むことができる。また、スタックユニット２２０の位置が調整される段階の前に、第１単位体１０１とスタックユニット２２０の位置情報が比較される段階を含むこともできる。
ここで、上述したＳ１３９０段階は、前記Ｓ１４００段階の前に、つまり、スタックユニット２２０が下側に移動する前に行われてもよく、前記Ｓ１４００段階と同時に、つまり、スタックユニット２２０が下側に移動する間に行われてもよい。
ここで、検出ユニット２４０から受信した位置情報は、第２検出ユニット２４０ｂによって検出された位置情報を含むことができる。
具体的には、第２検出ユニット２４０ｂは、第２位置でホールディングユニット２３０のホールディング後に、ホールディングされた第１単位体１０１の位置情報を検出することができ、これをスタックユニット２２０に伝達することができる。スタックユニット２２０は、第１単位体１０１の位置情報に基づいてスタックユニット２２０の位置を調整することができる。
したがって、上述のように、Ｓ１３９０段階の前に、第２検出ユニット２４０ｂがホールディングユニット２３０またはホールディングされた第１単位体１０１の位置情報を検出する段階と、第２検出ユニット２４０が検出された位置情報をスタックユニット２２０に伝達する段階とが行われる。
なおここで、検出ユニット２４０から受信した位置情報は、第１検出ユニット２４０ａによって検出された位置情報を含むこともできる。
また、第１検出ユニット２４０ａは、第１位置から移動した第１単位体１０１が積層される前、現在のスタックユニット２２０の位置または第１単位体１０１の位置を検出することができ、これをスタックユニット２２０に伝達することができる。スタックユニット２２０は、このような位置情報に基づいてスタックユニット２２０の位置を調整することができる。
したがって、前記Ｓ１３９０段階の前に、第１検出ユニット２４０ａが第１単位体１０１またはスタックユニット２２０の位置情報を検出する段階と、第１検出ユニット２４０ａが検出された位置情報をスタックユニット２２０に伝達する段階とが行われる。
また、前記Ｓ１４００段階で、移送された第１単位体１０１は、スタックユニット２２０上に載置される。第１単位体１０１は、スタックユニット２２０の既存の積層体１９０上に積層される。これによって、既存の積層体１９０の上面上には、第１単位体１０１の移送方向（ｘ軸方向）上の遠位にあった第２単位体１０２および移送された第１単位体１０１が積層される。
一方、検出ユニット２４０、具体的には、第１検出ユニット２４０ａは、積層された第１単位体１０１が既存の積層体１９０と並んで積層されたかを確認するのに用いられる。もし、第１単位体１０１が並んで積層されない場合、当該積層体１９０は、不良と判定されて工程外部に排出される。
したがって、本実施例の電極組立体のフォールディング方法Ｓ１０００は、Ｓ１４００段階の後に、検出ユニット２４０が第１単位体１０１と既存の積層体１９０とが対応するかを確認する段階Ｓ１５００をさらに含むことができる。ここで、前記段階は、第１検出ユニット２４０ａによって行われる。
したがって、検出ユニット２４０が第１単位体１０１が既存の積層体１９０と対応するかを確認する段階Ｓ１５００は、第１検出ユニット２４０ａが積層された第１単位体１０１、積層体１９０またはスタックユニット２２０の位置を検出する段階と、第１単位体１０１および積層体１９０の位置情報を比較する段階と、第１単位体１０１が既存の積層体１９０と対応していなければ、不良と判定する段階とで具体化される。
前記段階の後に、ホールディングユニット２３０は上昇して、次の動作を待機したり、第１単位体１０１を移送するために移送方向と反対に移動することができる。また、前記段階が第１ホールディングユニット２３０ａによって行われた場合、前記段階の後に、第２ホールディングユニット２３０ｂによるＳ１１００段階が再び行われる。
前記段階が繰り返されることによって、スタックユニット２２０上に第１単位体１０１および第２単位体１０２が持続的に積層され、積層体１９０の積層高さは増加することができる。前記段階により形成された積層体１９０は、水平方向のジグザグ積層方式で積層されることによって速やかに正確に積層可能である。また、前記段階により形成された積層体１９０は、電極の移動が吸入方式を用いた吸引機器によって行われることによって、その損傷が最小化されたものである。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
１１０：第１電極
１２０：第２電極
１３０：分離膜
１９０：積層体
２００：電極組立体フォールディング装置
２１０：供給ユニット
２２０：スタックユニット
２３０：ホールディングユニット
２３２：移動部
２３４：吸着部
２３５：吸着ライン
２３６：吸着ホール
２３７：ブロック
２３８：ブロック連結ホール
２３９：ブロック吸着ホール
２４０：検出ユニット

Claims (20)

  1. 電極組立体をジグザグ状にフォールディングする装置において、
    ２つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第２電極と、前記２つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第１電極とを含むことによって、前記第１電極が上面に位置した第１単位体と、前記第１電極が下面に位置した第２単位体とが交互に連結された前記電極組立体を供給する供給ユニットと、
    前記供給ユニットから供給される第１単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングするホールディングユニットと、
    前記ホールディングユニットによって移送される第１単位体が積層されるスタックユニットとを含む電極組立体フォールディング装置。
  2. 前記ホールディングユニットは、前記移送される第１単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第１単位体をホールディングする位置に下降する、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  3. 前記スイング動作は、前記ホールディングユニットが一方向に回転して、前記第１単位体の両端部のうち前記スタックユニットに向かう一端部が上昇しながら前記スタックユニット側に移動した後、前記ホールディングユニットが前記一方向と反対方向に回転して、前記第１単位体の両端部のうち他端部が下降しながら前記スタックユニット側に移動するものである、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  4. 前記ホールディングユニットは、第１位置と第２位置との間で前記スイング動作により前記供給ユニットから前記スタックユニット側に移動し、
    前記第１位置は、前記第１単位体が前記スタックユニットに積層される位置であり、
    前記第２位置は、前記ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される前記第１単位体をホールディングする位置である、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  5. 前記供給ユニットが左側に位置し、前記スタックユニットが右側に位置する場合に、前記一方向は、反時計方向であり、前記一方向と反対方向は、時計方向である、請求項３に記載の電極組立体フォールディング装置。
  6. 前記供給ユニットが右側に位置し、前記スタックユニットが左側に位置する場合に、前記一方向は、時計方向であり、前記一方向と反対方向は、反時計方向である、請求項３に記載の電極組立体フォールディング装置。
  7. 前記ホールディングユニットは、ｋ番目の第１単位体を移送する第１ホールディングユニットと、ｋ＋１番目の第１単位体を移送する第２ホールディングユニットとを含み、
    前記ｋ番目の第１単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第２ホールディングユニットが前記ｋ＋１番目の第１単位体をホールディングし、
    ｋは、自然数である、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  8. 前記ホールディングユニットは、前記第１単位体の前記第１電極の上面に付着する、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  9. 前記ホールディングユニットは、気体吸入方式を用いた吸引機器である、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  10. 前記ホールディングユニットは、管形状の吸着ラインを含み、前記吸着ラインには複数の吸着ホールが備えられた、請求項９に記載の電極組立体フォールディング装置。
  11. 前記複数の吸着ホールは、前記電極組立体の幅方向上延びる方向に配置される、請求項１０に記載の電極組立体フォールディング装置。
  12. 前記第１単位体または前記第２単位体が前記スタックユニットに積層されることによって、前記スタックユニットは、前記積層される第１単位体または第２単位体の高さだけ次第に下降する、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  13. 前記第１単位体の位置を検出するための検出ユニットを含む、請求項１に記載の電極組立体フォールディング装置。
  14. 前記検出ユニットによって検出された第１単位体の位置情報に基づいて、前記スタックユニットおよび前記第１単位体の少なくとも１つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記スタックユニットと前記第１単位体とが互いに整列される、請求項１３に記載の電極組立体フォールディング装置。
  15. 前記検出ユニットによって検出された第１単位体の位置情報に基づいて、前記ホールディングユニットおよび前記第１単位体の少なくとも１つが前記電極組立体の移送方向または前記電極組立体の幅方向に移動または回転することによって、前記ホールディングユニットと前記第１単位体とが互いに整列される、請求項１３に記載の電極組立体フォールディング装置。
  16. 前記検出ユニットは、第１検出ユニットおよび第２検出ユニットを含み、
    前記第１検出ユニットは、第１位置上に位置し、
    前記第２検出ユニットは、第２位置上に位置し、
    前記第１位置は、前記第１単位体が前記スタックユニットで積層される位置であり、
    前記第２位置は、前記ホールディングユニットが前記第１単位体をホールディングする位置である、請求項１３に記載の電極組立体フォールディング装置。
  17. 電極組立体をジグザグ状にフォールディングする方法において、
    ２つのシート状の分離膜と、互いに対向する前記分離膜の内側面の間に連続的に位置した第２電極と、前記２つの分離膜の外側面に上下に交互に位置した第１電極とを含むことによって、前記第１電極が上面に位置した第１単位体と、前記第１電極が下面に位置した第２単位体とが連続的に連結された前記電極組立体を供給ユニットが供給する段階と、
    ホールディングユニットが前記供給ユニットから供給される第１単位体をホールディングしてスイング動作により移送することによって前記電極組立体をジグザグ状にフォールディングする段階と、
    スタックユニット上に前記ホールディングユニットによって移送された第１単位体が積層される段階とを含み、
    前記ホールディングユニットは、前記移送された第１単位体を前記スタックユニットに載置させた後に、上昇して前記供給ユニット側に移動した後、後続する第１単位体をホールディングする位置に下降する、電極組立体のフォールディング方法。
  18. 前記ホールディングユニットは、ｋ番目の第１単位体を移送する第１ホールディングユニットと、ｋ＋１番目の第１単位体を移送する第２ホールディングユニットとを含み、
    前記ｋ番目の第１単位体が前記スタックユニット上に積層された後、前記第２ホールディングユニットが前記ｋ＋１番目の第１単位体をホールディングし、
    ｋは、自然数である、請求項１７に記載の電極組立体のフォールディング方法。
  19. 前記移送される第１単位体が既存の積層体上に積層されるように、前記スタックユニットは下側に移動する、請求項１７に記載の電極組立体のフォールディング方法。
  20. 前記第１単位体が積層される段階の前に、
    検出ユニットが前記第１単位体の位置情報を検出する段階と、
    前記検出ユニットによる前記第１単位体の位置情報に基づいて前記スタックユニットまたは前記ホールディングユニットの位置が調整される段階とをさらに含む、請求項１７に記載の電極組立体のフォールディング方法。
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