KR101586121B1 - Lamination device including electrode guide - Google Patents

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박기범
김민수
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Abstract

본 발명에 따른 라미네이션 장치는 전극재 롤로부터 권출된 전극재를 커팅하는 커터, 커팅된 전극재를 이송시키는 이송 수단, 라미네이터의 투입 수단의 전단에 위치하여 이송 수단 상의 커팅된 전극재의 라미네이터의 투입 수단에의 투입을 가이드하는 전극 가이드, 커팅된 전극재와 세퍼레이터재를 라미네이터에 투입시키는 투입 수단 및 세퍼레이터재를 커팅된 전극재의 상부 또는 하부에 겹친 상태에서 커팅된 전극재에 열과 압력을 가하여 라미네이팅하는 라미네이터를 포함하고, 상기 전극 가이드는 소정의 크기를 갖는 사각판 형상의 복수의 팔들이 소정의 간격으로 이격되어 사각판 형상의 하나의 몸체에 직각으로 연결되어 있는 형태를 가진다. The laminating apparatus according to the present invention comprises a cutter for cutting an electrode material wound from an electrode material roll, a feeding means for feeding the cut electrode material, a feeding means for feeding a laminator of a cut electrode material on the feeding means, A laminator for applying heat and pressure to an electrode material cut in a state in which the separator material is superposed on the upper or lower portion of the cut electrode material, and a laminator for laminating the cut electrode material, The electrode guide has a shape in which a plurality of rectangular plate-shaped arms having a predetermined size are spaced apart at a predetermined interval and are connected to one body of a rectangular plate at a right angle.

Description

전극 가이드를 포함하는 라미네이션 장치 {Lamination device including electrode guide} Lamination device including electrode guide (Lamination device including electrode guide)

전극 가이드를 포함하는 라미네이션 장치에 관한 것이다.
To a lamination apparatus including an electrode guide.

일반적으로, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동 전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬(이온/폴리머) 이차 전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.In general, the demand for secondary batteries is rapidly increasing due to the development of technology and demand for mobile devices. Of these, lithium (ion / polymer) secondary batteries, which have high energy density and high operating voltage and excellent storage and life characteristics, The devices are widely used as energy sources for various electronic products as well.

한편, 모바일 기기의 디자인에 대한 높아진 관심과 휴대용 모바일 기기의 증가된 수요에 따라, 모바일 기기에 탑재되는 리튬 이차 전지의 두께도 더욱 얇아질 것이 요구되고 있다. On the other hand, due to the increased interest in the design of mobile devices and the increased demand of portable mobile devices, it is required that the thickness of lithium secondary batteries mounted on mobile devices is further thinned.

이러한 요구에 따라, 이차 전지 제조 공정 시, 단면 전극재가 사용된다. 단면 전극재는 기존의 양면 전극재와 비교하여 얇아진 전극재의 두께에 의해 전극재의 컬이 일정하지 않고, 컬의 정도도 더 심해지는 문제점이 있다. 특히, 전극재의 컬에 의한 라미네이션 공정에서의 전극 투입 불량 문제가 빈번히 발생되고 있어, 전체적인 라미네이션 공정의 속도도 느려지고, 정상 전극조립체의 수율도 떨어지게 된다.
In accordance with this demand, a single-sided electrode material is used in the secondary battery manufacturing process. The cross-sectional electrode material has a problem in that the curl of the electrode material is not uniform due to the thickness of the electrode material thinner than that of the conventional double-side electrode material, and the degree of curling is further increased. Particularly, problems of poor electrode input in the lamination process by the curling of the electrode material are frequently caused, and the speed of the overall lamination process is slowed, and the yield of the normal electrode assembly is also lowered.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전극재의 컬에 의한 전극 투입 불량을 효과적으로 개선할 수 있는 전극 가이드를 포함하는 라미네이션 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lamination apparatus including an electrode guide that can effectively improve defective electrode insertion due to curling of an electrode material.

본 발명의 다른 목적은, 전극재의 컬에 의한 전극 투입 불량을 개선하여, 라미네이션 공정의 속도를 향상시키고, 전체적인 생산성과 수율을 향상시키는 것에 있다.
Another object of the present invention is to improve defective electrode insertion due to curling of the electrode material, thereby improving the speed of the lamination process and improving the overall productivity and yield.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 전극재 롤로부터 권출된 전극재를 커팅하는 커터, 상기 커팅된 전극재를 이송시키는 이송 수단, 라미네이터의 투입 수단의 전단에 위치하여 상기 이송 수단 상의 상기 커팅된 전극재의 상기 라미네이터의 투입 수단에의 투입을 가이드하는 전극 가이드, 상기 커팅된 전극재와 세퍼레이터재를 상기 라미네이터에 투입시키는 투입 수단 및 상기 세퍼레이터재를 상기 커팅된 전극재의 상부 또는 하부에 겹친 상태에서 상기 커팅된 전극재에 열과 압력을 가하여 라미네이팅하는 라미네이터를 포함하는 라미네이션 장치에 있어서, 소정의 크기를 갖는 사각판 형상의 복수의 팔들이 소정의 간격으로 이격되어 사각판 형상의 하나의 몸체에 직각으로 연결되어 있는 형태를 가지는 상기 전극 가이드를 제공한다.As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a cutter for cutting an electrode material wound from an electrode material roll, a feeding means for feeding the cut electrode material, a feeding means for feeding the cut electrode material, An electrode guide for guiding the insertion of the cut electrode material into the feeding means of the laminator, a feeding means for feeding the cut electrode material and the separator material into the laminator, and a feeding means for feeding the separator material to the upper or lower portion of the cut electrode material And a laminator for laminating the cut electrode material by applying heat and pressure to the cut electrode material, wherein a plurality of rectangular plate-shaped arms having a predetermined size are spaced apart from each other by a predetermined distance to form a rectangular plate- The electrode guide having a shape connected at a right angle The.

상기 전극 가이드에서 상기 커팅된 전극재가 이송되는 방향의 일측면의 크기는 상기 전극 가이드와 상기 이송 수단 및 상기 라미네이터의 투입 수단 간의 간섭이 없는 한도 내에서 최대의 크기를 갖도록 결정될 수 있다.The size of one side of the electrode guide in the direction in which the electrode member is cut can be determined so as to have a maximum size without interference between the electrode guide and the feeding means of the laminator.

또한, 상기 전극 가이드에서 상기 커팅된 전극재가 이송되는 방향과 수직한 방향의 일측면의 크기는 상기 커팅된 전극재 또는 상기 세퍼레이터재의 크기에 기초하여 결정될 수 있다.The size of one side of the electrode guide in a direction perpendicular to the direction in which the cut electrode material is fed may be determined based on the size of the cut electrode material or the separator material.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전극재는 일면에만 전극이 코팅된 단면 전극재일 수 있다.The electrode material according to an exemplary embodiment of the present invention may be a single-sided electrode material having electrodes coated on only one side thereof.

그리고, 상기 전극재 롤은 상기 전극이 코팅된 단면이 내면을 향하고, 호일층이 외면을 향하도록 권취된 것일 수 있다. The electrode re roll may be wound such that the cross section coated with the electrode faces the inner surface and the foil layer faces the outer surface.

나아가, 상기 라미네이션 장치에 의해서 상기 세퍼레이션재가 라미네이팅된 상기 단면 전극재는 R형 바이셀 또는 L형 바이셀의 제조에 이용될 수 있다.Furthermore, the cross-sectional electrode material laminated with the separating material by the lamination apparatus can be used for manufacturing an R-type bi-cell or an L-bi-cell.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전극 가이드는 탈부착될 수 있다.
The electrode guide according to an embodiment of the present invention may be detachably attached.

라미네이션 공정에서 라미네이터에 전극 투입 시, 전극재의 컬(curl)에 의한 전극 투입 불량의 발생을 줄일 수 있다. 효율적인 전극 투입에 의하여 라미네이션 공정의 속도를 개선하고, 전체적인 생산성 및 수율을 증가시킬 수 있다.
It is possible to reduce the occurrence of defective electrode insertion due to the curl of the electrode material when the electrode is inserted into the laminator in the lamination process. Efficient electrode entry can improve the speed of the lamination process and increase the overall productivity and yield.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 가이드를 포함하는 라미네이션 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 전극 가이드를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 라미네이션 장치에 적용되는 전극재를 나타낸 도면으로서, (a)는 단면 전극재를 도시한 도면이고, (b)는 양면 전극재를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 전극재의 권취 방향을 나타낸 도면으로서, (a)는 호일층 내면 권취 방향을 도시한 도면이고, (b)는 호일층 외면 권취 방향을 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a lamination apparatus including an electrode guide according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an electrode guide according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a view showing an electrode material applied to the lamination apparatus of the present invention, wherein (a) shows a cross-section electrode material, and (b) shows a double-sided electrode material.
Fig. 4 is a view showing a winding direction of a cross-sectional electrode member according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a view showing the winding direction of the foil layer inner surface, and Fig. 4 (b) .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 가이드를 포함하는 라미네이션 장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 라미네이션 장치(100)는 이송 수단(20), 커터(C1, C2), 전극 가이드(30), 투입 수단(R1, R2) 및 라미네이터(L1, L2)로 구성된다.1 is a view illustrating a lamination apparatus including an electrode guide according to an embodiment of the present invention. 1, the lamination apparatus 100 includes a feeding unit 20, cutters C 1 and C 2 , an electrode guide 30, feeding means R 1 and R 2 , and laminators L 1 and L 2 ).

도 1에 도시된 라미네이션 장치(100)는 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.The lamination apparatus 100 shown in Fig. 1 is shown only components related to the present embodiment in order to prevent the characteristic of the present embodiment from being blurred. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that other general-purpose components other than the components shown in FIG. 1 may be further included.

본 실시예에 따른 라미네이션 장치(100)는 라미네이터(L1, L2)의 투입 수단(R1, R2)의 전단에 커팅된 전극재(10)의 라미네이터(L1, L2)의 투입 수단(R1, R2)에의 투입을 가이드하는 전극 가이드(30)를 포함하며, 이에 전극재(10)의 컬(curl)에 의한 전극 투입 불량률 감소 및 라미네이션 공정의 속도를 향상시키는 장치이다.The lamination apparatus 100 according to the present embodiment is characterized in that the laminators L 1 and L 2 of the electrode material 10 cut at the front ends of the input means R 1 and R 2 of the laminators L 1 and L 2 And an electrode guide 30 for guiding the introduction of the electrode material into the means R 1 and R 2 so as to improve the rate of electrode drop defective by the curl of the electrode material 10 and the speed of the lamination process.

커터(C1)는 전극재 롤로부터 권출된 전극재(10)를 커팅한다. 전극재(10)는 공정의 자동화를 위해서 미리 이전 공정인 노칭(notching) 공정에서 권취되어, 권취된 롤 상태로 공급된다. 라미네이션 장치(100)는 라미네이션을 위하여 전극재 롤에서 전극재(10)를 권출하고, 권출된 전극재(10)를 커터(C1)를 이용하여 소정의 사이즈로 절단한다.The cutter (C 1 ) cuts the electrode material (10) wound from the electrode material roll. The electrode material 10 is wound in a notching process, which is a previous process, in advance for the automation of the process, and is supplied in the wound roll state. The lamination apparatus 100 draws the electrode material 10 from the electrode material roll for lamination and cuts the wound electrode material 10 to a predetermined size using a cutter C 1 .

이송 수단(20)은 커터(C1)에 의하여 커팅된 전극재(10)를 이송시킨다. 이송 수단(20)에 의해서 이송된 커팅된 전극재(10)는 라미네이터(L1, L2)의 투입 수단(R1, R2)에 의해 라미네이터(L1, L2)에 투입된다. 그리고, 커팅된 전극재(10)는 전극 가이드(30)를 거쳐서, 라미네이터(L1, L2)의 투입 수단(R1, R2)에 의해 라미네이터(L1, L2)에 공급된다. 여기서, 이송 수단(20)은 일반적으로 널리 사용되는 컨베이어 벨트 등으로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 이 외에도 커팅된 전극재(10)를 이송하도록 하는 모든 수단을 포함한다. The transfer means 20 transfers the electrode material 10 cut by the cutter C 1 . The cut electrode material 10 fed by the feeding means 20 is fed into the laminators L 1 and L 2 by the feeding means R 1 and R 2 of the laminators L 1 and L 2 . The cut electrode material 10 is fed to the laminators L 1 and L 2 by the feeding means R 1 and R 2 of the laminators L 1 and L 2 through the electrode guide 30. Here, the conveying means 20 may be realized by a generally used conveyor belt or the like, but it is not limited thereto, and includes all means for conveying the cut electrode material 10.

전극 가이드(30)는 라미네이터(L1, L2)의 투입 수단(R1, R2)의 전단에 위치하며, 이송 수단(20) 상의 커팅된 전극재(10)를 라미네이터(L1, L2)에 투입시키기 위하여 라미네이터(L1, L2)의 투입 수단(R1, R2)에의 투입을 가이드한다. The electrode guide 30 is located at the front end of the feeding means R 1 and R 2 of the laminators L 1 and L 2 and feeds the cut electrode material 10 on the feeding means 20 to the laminators L 1 and L 2 into the feeding means (R 1 , R 2 ) of the laminator (L 1 , L 2 ).

본 실시예에 따른 전극 가이드(30)는 소정의 두께를 갖는 금속 재질의 플레이트로서, 전극 가이드(30)의 구체적인 형태와 관련하여 구체적인 설명은 도 2를 참조한다.The electrode guide 30 according to the present embodiment is a metal plate having a predetermined thickness, and a detailed description related to the specific shape of the electrode guide 30 is given in Fig.

투입 수단(R1, R2)은 커팅된 전극재(10)와 세퍼레이터재(40)를 라미네이터(L1, L2)에 투입시킨다. 일 실시예에 따르면, 투입 수단(R1, R2)은 도 1에 도시된 바와 같이 상, 하부에 대응되게 위치하는 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)로 구현될 수 있다. 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 롤러 축을 중심으로 상호 대응하는 방향으로 회전 가능하다. 이에 따라, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 라미네이터(L1, L2)의 바로 전단에서 전극 가이드(30)를 통과한 커팅된 전극재(10)와 세퍼레이터재(40)를 회전에 의하여 동시에 라미네이터(L1, L2)에 투입시킨다. 즉, 커팅된 전극재(10)와 세퍼레이터재(40)는 겹쳐진 상태에서 라미네이터(L1, L2) 내부로 투입되게 된다. The inputting means R 1 and R 2 apply the cut electrode material 10 and the separator material 40 to the laminators L 1 and L 2 . According to one embodiment, the input means R 1 and R 2 can be embodied as a first roller R 1 and a second roller R 2 , have. The first roller (R 1 ) and the second roller (R 2 ) are rotatable in mutually corresponding directions about the roller axis. The first roller R 1 and the second roller R 2 are connected to the cutout electrode member 10 and the separator member 10 through the electrode guide 30 immediately before the laminators L 1 and L 2 40 into the laminators L 1 , L 2 at the same time. That is, the cut electrode material 10 and the separator material 40 are put into the laminators L 1 and L 2 in the overlapped state.

이때, 세퍼레이터재(40)는 롤에서 권출되는 상태 그대로 라미네이터(L1, L2)에 공급되고, 전극재(10)는 커팅된 상태로 세퍼레이터재(40)의 상부 또는 하부에 공급된다. 다만, 세퍼레이터재(40)가 반드시 롤에서 권출되는 상태 그대로 라미네이터(L1, L2)에 공급되어야만 하는 것은 아니고, 전극재(10)와 마찬가지로 별도의 커터에 의하여 커팅되어 라미네이터(L1, L2)에 공급될 수도 있다.At this time, the separator material 40 is fed to the laminators L 1 and L 2 in a state of being unwound from the rolls, and the electrode material 10 is fed to the upper or lower portion of the separator material 40 in a cut state. The separator material 40 is not necessarily supplied to the laminators L 1 and L 2 in a state of being unwound from the rolls but may be cut by a separate cutter in the same manner as the electrode material 10 to form laminators L 1 and L 2 ).

라미네이터(L1,L2)는 세퍼레이터재(40)를 커팅된 전극재(10)의 상부 또는 하부에 겹친 상태에서 커팅된 전극재(10)에 열과 압력을 가하여 라미네이팅한다. 라미네이터(L1,L2)는 도 1에 도시된 바와 같이 상, 하부에 대응되게 위치하는 상부 라미네이터(L1)와 하부 라미네이터(L2)로 구현될 수 있다. 상부 라미네이터(L1)와 하부 라미네이터(L2)는 승강 수단(미도시)의 구동에 의해 각각 하강 또는 상승하여 상부 라미네이터(L1)와 하부 라미네이터(L2)가 각각 전극재(10) 및 세퍼레이터재(40)와 맞닿는 면을 가열, 가압하여 라미네이팅한다. 이에 따라, 전극재(10)/세퍼레이터재(40)의 형태로 적층된 시트가 생성될 수 있다. The laminators L 1 and L 2 laminate the separator material 40 by applying heat and pressure to the cut electrode material 10 in a state in which the separator material 40 is superimposed on the cut or rolled electrode material 10. The laminators L 1 and L 2 may be embodied as an upper laminator L 1 and a lower laminator L 2 that correspond to the upper and lower portions as shown in FIG. And the lower laminator top laminator (L 1) (L 2) is that each electrode member 10, respectively falling or rising to the top laminator (L 1) and the lower laminator (L 2) by the drive of the lifting means (not shown) and The surface contacting with the separator material 40 is heated and pressed to laminate. Thus, a laminated sheet in the form of the electrode material 10 / separator material 40 can be produced.

도 1에 도시된 라미네이션 장치(100)는 하나의 전극재(10)와 하나의 세퍼레이터재(40)가 전극재(10)/세퍼레이터재(40)의 형태로 적층되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 따라, 라미네이션 장치(100)는 또 다른 전극재(미도시)나 세퍼레이터재(미도시)를 더 포함하여, 2층 이상의 시트로 적층할 수도 있다. 1, one electrode material 10 and one separator material 40 are laminated in the form of an electrode material 10 / separator material 40, but the present invention is not limited thereto Do not. According to another embodiment, the lamination apparatus 100 may further include another electrode material (not shown) or a separator material (not shown), and may be laminated with a sheet of two or more layers.

일 실시예에 따라, 라미네이션 장치(100)는 적층된 시트를 일정 간격으로 커팅하는 커터(C2)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 다르면, 커터(C2)는 라미네이터(L1, L2)의 출력단 측에 배치되어, 적층된 시트를 커팅한다.
According to one embodiment, the lamination apparatus 100 may further include a cutter C 2 for cutting the stacked sheets at regular intervals. According to the present embodiment, the cutter C 2 is disposed on the output end side of the laminators L 1 and L 2 , and cuts the laminated sheet.

한편, 전극재(10)는 호일층에 양극 또는 음극이 코팅되어 제조된 것으로, 양극은 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 압착하여 제조된다. 음극의 경우도, 양극의 제조와 마찬가지로 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포한 후 건조 및 압착하여 제조되며, 필요에 따라 도전재, 바인더, 충진재 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.On the other hand, the electrode material 10 is produced by coating a foil layer with a cathode or an anode. The cathode is prepared by applying a mixture of a cathode active material, a conductive material and a binder on a cathode current collector, followed by drying and pressing. In the case of the negative electrode, the negative electrode is manufactured by applying the negative electrode active material on the negative electrode collector, followed by drying and pressing, as in the production of the positive electrode. Optionally, the negative electrode may further include a conductive material, a binder and a filler.

세퍼레이터재(40)는 양극과 음극 사이에 위치하여 쇼트를 방지하고 이온의 이동만을 가능하게 하는 물질로 이루어진다. 예를 들면, 세퍼레이터재(40)는 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene) 등과 같은 미세 다공 구조를 가지는 물질로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 절연성을 나타내고 이온의 이동이 가능한 다공성 구조를 갖는 물질이라면 세퍼레이터재(40)에 사용될 수 있다. The separator material 40 is made of a material which is positioned between the anode and the cathode and prevents short-circuiting and allows only ions to move. For example, the separator material 40 may be formed of a material having a microporous structure such as polyethylene, polypropylene, or the like. However, the present invention is not limited to this, and it may be used for the separator material 40 if it is a material having a porous structure that exhibits insulation and can move ions.

또한, 세퍼레이터재(40)는 전극재(10)와 접촉하는 면에 코팅 물질이 코팅될 수 있다. 여기서 세퍼레이터재(40)는 접착력을 가지는 코팅 물질로 표면이 코팅될 수 있다. 이때 코팅 물질은 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물일 수 있다. 이와 같은 구조로 인해, 무기물 입자가 세퍼레이터재(40)에 코팅되어 있더라도 이온은 세퍼레이터재(40)를 통해 양극과 음극 사이에 원활하게 이동할 수 있다. In addition, the separator material 40 may be coated with a coating material on a surface of the separator material 40 that is in contact with the electrode material 10. [ Here, the separator material 40 may be coated with a coating material having an adhesive force. The coating material may be a mixture of inorganic particles and a binder polymer. With this structure, even if the inorganic particles are coated on the separator material 40, the ions can smoothly move between the positive electrode and the negative electrode through the separator material 40.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 라미네이션 장치(100)에 의해서 적층된 시트는 바이셀의 제조에 이용될 수 있다. 나아가, 적어도 하나 이상의 바이셀을 적층하여 전극조립체를 형성할 수 있다. 이때, 전극조립체는 젤리 롤형 전극조립체, 스택(stack) & 폴딩(folding)형 전극조립체, 스택 & 폴딩형 전극조립체 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the laminated sheet by the lamination apparatus 100 can be used for the manufacture of bicells. Further, at least one bi-cell may be laminated to form an electrode assembly. At this time, the electrode assembly may be implemented by any one of a jelly roll type electrode assembly, a stack & folding type electrode assembly, and a stack & folding type electrode assembly.

도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 전극 가이드를 도시한 도면이다.2 is a view showing an electrode guide according to an embodiment of the present invention.

전극 가이드(30)는 소정 두께를 갖는 금속 재질의 플레이트로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 사각판 형상의 하나의 몸체(32)와 몸체(32)의 일측면에 소정의 간격으로 이격되어 직각으로 연결된 소정의 크기를 갖는 사각판 형상의 복수의 팔들(31)로 구성된다. As shown in FIG. 2, the electrode guide 30 is a metal plate having a predetermined thickness. The electrode guide 30 has a rectangular plate-shaped body 32 and a rectangular plate- And a plurality of arms 31 in the form of a rectangular plate having a predetermined size connected thereto.

복수의 팔들(31)은 각각 소정 길이의 사각판 형상을 가지며, 커팅된 전극재(10)가 커팅된 전극재(10)의 컬(curl)로 인한 전극 투입 불량 없이 투입 수단(R1, R2)에 정확하게 투입될 수 있도록 한다. Each of the plurality of arms 31 has a rectangular plate shape having a predetermined length and the cut electrode member 10 is inserted into the insertion means R 1 and R 2 ).

몸체(32)는 복수의 팔들(31)과 마찬가지로 사각판 형상을 가지며, 복수의 팔들(31)을 하나로 연결하여 전극 가이드(30)가 라미네이션 장치(100)에서 안정적으로 사용될 수 있도록 한다. The body 32 has a rectangular plate shape like the plurality of arms 31 and connects the plurality of arms 31 together so that the electrode guide 30 can be stably used in the lamination apparatus 100. [

체결부(33)는 전극 가이드(30)의 일측면을 이송 수단(20) 측에 고정시키는 역할을 한다. 이에 따라, 전극 가이드(30)가 라미네이션 장치(100)에 설치되는 경우, 전극 가이드(30)는 체결부(33)를 통하여 이송 수단(20) 측에 고정되며, 라미네이터의 투입 수단(R1, R2)과는 소정의 간격만큼 이격되어 설치된다.
The fastening portion 33 serves to fix one side of the electrode guide 30 to the transfer means 20 side. The electrode guide 30 is fixed to the transfer means 20 side through the fastening portion 33 and the insertion means R 1 and R 2 of the laminator 30 are fixed to the side of the transfer means 20 when the electrode guide 30 is provided in the lamination apparatus 100, R 2 are spaced apart from each other by a predetermined distance.

한편, 전극 가이드(30)의 세로 길이(커팅된 전극재(10)가 이송되는 방향의 길이)는 전극 가이드(30)와 이송 수단(20) 및 라미네이터의 투입 수단(R1, R2) 간의 간섭이 없는 한도 내에서 최대의 크기를 갖도록 결정될 수 있다. 이때, 이송되는 방향은 체결부(33)에서 복수의 팔들(31)이 위치한 방향으로 전극이 이송된다. The length of the electrode guide 30 in the direction in which the cut electrode material 10 is fed is longer than the length between the electrode guide 30 and the feeding means 20 and the feeding means R 1 and R 2 of the laminator It can be determined to have the maximum size within the limit without interference. At this time, the electrodes are transported in the direction in which the plurality of arms 31 are located in the fastening portion 33.

전극 가이드(30)의 가로 길이(커팅된 전극재(10)가 이송되는 방향과 수직한 방향의 길이)는 커팅된 전극재(10) 또는 세퍼레이터재(40)의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 전극 가이드(30)의 가로 길이는 커팅된 전극재(10) 또는 세퍼레이터재(40)의 크기에 맞게 제작된다. The width of the electrode guide 30 (the length in the direction perpendicular to the direction in which the cut electrode material 10 is fed) can be determined based on the size of the electrode material 10 or the separator material 40 cut. That is, the width of the electrode guide 30 is adjusted to the size of the cut electrode member 10 or the separator member 40.

본 발명의 일 실시예에 따라, 전극 가이드(30)는 탈부착될 수 있다. 이에 따라, 라미네이션 장치(100)는 커팅된 전극재(10) 또는 세퍼레이터재(40)의 크기에 맞추어 전극 가이드(30)를 쉽게 변경할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the electrode guide 30 can be detachably attached. Accordingly, the lamination device 100 can easily change the electrode guide 30 according to the size of the cut electrode material 10 or the separator material 40. [

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 라미네이션 장치(100)는 복수의 팔들로 구성된 전극 가이드(30)를 이용하여, 커팅된 전극재(10)의 컬에 의한 전극 투입 불량의 발생을 줄일 수 있으며, 이에, 라미네이션 공정의 속도가 개선되며, 전체적인 전극조립체 생산성 및 수율이 증가될 수 있다.
Accordingly, the lamination apparatus 100 according to the embodiment of the present invention can reduce the occurrence of defective electrode insertion due to curling of the cut electrode material 10 by using the electrode guide 30 composed of a plurality of arms , Whereby the speed of the lamination process is improved, and the overall electrode assembly productivity and yield can be increased.

도 3은 본 발명의 라미네이션 장치에 적용되는 전극재를 나타낸 도면으로서, (a)는 단면 전극재를 도시한 도면이고, (b)는 양면 전극재를 도시한 도면이다.Fig. 3 is a view showing an electrode material applied to the lamination apparatus of the present invention, wherein (a) shows a cross-section electrode material, and (b) shows a double-sided electrode material.

라미네이션 장치(100)는 도 3의 단면 전극재 및 양면 전극재가 모두 이용될 수 있다. 도 3에 따르면, 양면 전극재는 호일층을 기준으로 양면 모두에 전극이 코팅된 것이고, 단면 전극재는 호일층을 기준으로 일면에만 전극이 코팅된 것이다. The lamination apparatus 100 may be a cross-sectional electrode material and a double-sided electrode material shown in FIG. Referring to FIG. 3, the double-sided electrode material has electrodes coated on both sides with respect to the foil layer, and the electrode material on one side is coated with electrodes only on one side with respect to the foil layer.

특히, 단면 전극재의 경우, 기존의 양면 전극재와 비교하여 전극재의 두께가 얇아, 전극재의 컬의 형태도 일정하지 않고, 컬의 정도도 더 심하다. 이에 따라, 전극 가이드(30)를 포함하는 라미네이션 장치(100)는 종래의 라미네이션 장치와 비교하여, 단면 전극재의 경우에 더 큰 효과가 나타난다. 본 실시예에 따른 라미네이션 장치(100)에 의해서 세퍼레이션재가 라미네이팅된 단면 전극재는 R형 바이셀 또는 L형 바이셀의 제조에 이용될 수 있다. In particular, in the case of the cross-sectional electrode material, the thickness of the electrode material is smaller than that of the conventional double-side electrode material, curling of the electrode material is not uniform, and the degree of curl is more severe. Accordingly, the lamination apparatus 100 including the electrode guide 30 has a larger effect in the case of the cross-section electrode material as compared with the conventional lamination apparatus. The cross-sectional electrode material laminated with the separating material by the lamination apparatus 100 according to the present embodiment can be used for manufacturing an R-type bi-cell or an L-type bi-cell.

R형 바이셀 및 L형 바이셀은 양극/분리막/음극/분리막/양극이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 기본 단위체로, 마지막 양극에만 호일층을 기준으로 일면에만 전극이 코팅된 단면 전극재가 사용된다. 이때, 음극탭과 양극탭의 위치에 따라 R형 바이셀과 L형 바이셀이 구분된다. 호일층에서 음극탭을 기준으로 오른쪽에 양극탭이 오는 구조이면 R형 바이셀이 되고, 왼쪽에 양극탭이 오는 구조이면 R형 바이셀이 된다. 이와 같은 R형 바이셀 또는 L형 바이셀을 적어도 하나 이상 사용하여 전극 조립체를 제조할 수 있다.
The R-type bi-cell and the L-type bi-cell are basic unit bodies having a structure in which an anode / separator / cathode / separator / anode are sequentially stacked, and a cross-section electrode material coated with electrodes on only one side of the foil layer . At this time, the R-type bi-cell and the L-type bi-cell are distinguished according to the positions of the negative electrode tab and the positive electrode tab. When the positive electrode tab is provided on the right side of the foil layer with respect to the negative electrode tab, the R type bi-cell is formed. The electrode assembly can be manufactured using at least one of the R-type bi-cell or L-type bi-cell.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 전극재의 권취 방향을 나타낸 도면으로서, (a)는 호일층 내면 권취 방향을 도시한 도면이고, (b)는 호일층 외면 권취 방향을 도시한 도면이다.Fig. 4 is a view showing a winding direction of a cross-sectional electrode member according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a view showing the winding direction of the foil layer inner surface, and Fig. 4 (b) .

도 3에서 설명한 바와 같이, 단면 전극재는 호일층을 기준으로 일면에만 전극이 코팅된 것이다. 이에 따라, 단면 전극재를 권취한 전극재 롤은 전극이 코팅된 단면이 외면을 향하고, 호일층이 내면을 향하도록 권취하거나, 반대로, 전극이 코팅된 단면이 내면을 향하고, 호일층이 외면을 향하도록 권취될 수 있다. 이때, 내면은 전극재 롤에서 롤의 중심을 향하는 방향을 나타낸다. As described with reference to FIG. 3, the cross-section electrode material is formed by coating electrodes only on one side with respect to the foil layer. Accordingly, the electrode material roll having the electrode member wound thereon is wound such that the end face coated with the electrode faces the outer face and the foil layer faces the inner face, or conversely, the face coated with the electrode faces the inner face, As shown in Fig. At this time, the inner surface indicates the direction from the electrode re roll toward the center of the roll.

도 3을 참조하면, (a)는 단면 전극재를 권취한 전극재 롤에서 전극이 코팅된 단면이 외면을 향하고, 호일층이 내면을 향하도록 권취된 것으로, 호일층 내면 권취를 도시한 도면이고, (b)는 단면 전극재를 권취한 전극재 롤에서 전극이 코팅된 단면이 내면을 향하고, 호일층이 외면을 향하도록 권취된 것으로, 호일층 외면 권취를 도시한 도면이다. Referring to FIG. 3, (a) is a view showing an inner surface winding of a foil layer in which an electrode-coated cross section of an electrode material roll with a cross-section electrode material wound is directed to the outer surface and the foil layer is directed to the inner surface (b) is a view showing the outer surface winding of the foil layer in which the electrode-coated cross section of the electrode material roll with the end face electrode material wound is directed to the inner surface and the foil layer is wound to face the outer surface.

단면 전극재의 경우, 호일층이 내면을 향하도록 권취되었는지, 외면을 향하도록 권취되었는지와 같이 전극재 롤의 권취 방향에 의해서도 전극 투입 불량의 발생을 줄일 수 있다. In the case of the single-sided electrode material, it is possible to reduce the occurrence of defective electrode insertion even in the winding direction of the electrode material roll, such as whether the foil layer is wound to face the inner surface or the outer surface.

도 3에 도시된 바와 같이, 호일층 내면 권취의 전극재 롤로부터 커팅된 전극재의 경우, 11과 같이 커팅된 전극재가 랜덤으로 휘며, 휘는 정도도 제각각으로 나타난다. 반면, 전극재 롤의 권취 방향을 호일층 외면 권취로 변경하는 경우, 12와 같이 커팅된 전극재의 컬이 일정하게 나타나며, 휘는 정도도 적다. As shown in Fig. 3, in the case of the electrode material cut from the electrode material roll of the inner surface of the foil layer, the cut electrode material is bent at random as shown at 11, and the degree of warpage is also different. On the other hand, when the winding direction of the electrode re roll is changed to the outer surface winding of the foil layer, the curl of the electrode material cut as shown at 12 is constant and the degree of warping is small.

이에 따라, 전극 가이드(30)를 포함하는 라미네이션 장치(100)에서 기존의 호일층 내면 권취 대신에, 호일층 내면 권취 방향으로 권취된 단면 전극재의 전극재 롤을 사용하는 경우, 커팅된 단면 전극재의 라미네이터(L1, L2) 투입 시 발생하는 전극재 컬에 의한 전극 투입 불량의 발생을 더욱더 줄일 수 있다. Thus, in the lamination apparatus 100 including the electrode guide 30, when an electrode material roll of the cross section electrode material wound in the inner surface winding direction of the foil layer is used instead of the conventional inner surface winding of the foil layer, It is possible to further reduce the occurrence of defective electrode insertion due to electrode agglomeration occurring when the laminator (L 1 , L 2 ) is inserted.

이상에서와 같이, 상술한 실시예들을 통해 살펴본 본 발명에 따른 전극 가이드(30)를 포함하는 라미네이션 장치(100)에 따르면, 소정의 크기를 갖는 사각판 형상의 복수의 팔들이 소정의 간격으로 이격되어 사각판 형상의 하나의 몸체에 직각으로 연결되어 있는 형태를 갖는 전극 가이드(30)를 이용하여, 커팅된 전극재의 라미네이터(L1, L2) 투입 시, 투입 불량의 발생 없이, 정확히 라미네이터(L1, L2)에 투입할 수 있기 때문에 정상 전극조립체의 수율을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the lamination apparatus 100 including the electrode guide 30 according to the present invention, the plurality of rectangular plate-shaped arms having a predetermined size are spaced apart at predetermined intervals (L 1 , L 2 ) of the cut electrode material is inserted into the laminator (L 1 , L 2 ) without causing defective insertion by using the electrode guide (30) L 1 , L 2 ), it is possible to greatly increase the yield of the normal electrode assembly.

본 발명은 상술한 특정 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시는 본 발명의 청구범위 기재 범위 내에 있게 된다.It is to be understood that the present invention is not limited to the specific exemplary embodiments described above and that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. And such modified embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

100 : 라미네이션 장치 C1, C2 : 커터
10 : 전극재 R1, R2 : 투입 수단
20 : 이송 수단 L1, L2 : 라미네이터
30 : 전극 가이드
40 : 세퍼레이터재100: Lamination device C 1 , C 2 : Cutter
10: electrode material R 1 , R 2 : input means
20: Feeding means L 1 , L 2 : Laminator
30: Electrode guide
40: separator material

Claims (7)

라미네이션 장치에 있어서,
전극재 롤로부터 권출된 전극재를 커팅하는 커터;
상기 커팅된 전극재를 이송시키는 이송 수단;
라미네이터의 투입 수단의 전단에 위치하며, 상기 이송 수단 상의 상기 커팅된 전극재의 상기 라미네이터의 투입 수단에의 투입을 가이드하는 전극 가이드;
상기 커팅된 전극재와 세퍼레이터재를 상기 라미네이터에 투입시키는 투입 수단; 및
상기 세퍼레이터재를 상기 커팅된 전극재의 상부 또는 하부에 겹친 상태에서 상기 커팅된 전극재에 열과 압력을 가하여 라미네이팅하는 라미네이터;를 포함하고,
상기 전극 가이드는,
사각판 형상의 몸체; 상기 몸체에 직각으로 연결되며, 소정의 간격을 갖고 이격되게 배치되는 사각판 형상의 복수 개의 팔; 상기 몸체의 단부에 마련되며, 상기 이송 수단에 착탈 가능하게 체결되도록 상기 몸체의 양측으로부터 외측으로 돌출되는 체결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
In the lamination apparatus,
A cutter for cutting the electrode material wound from the electrode material roll;
A feeding means for feeding the cut electrode material;
An electrode guide located at a front end of the laminator input means and guiding the insertion of the cut electrode material into the laminating means of the laminator on the conveying means;
A feeding means for feeding the cut electrode material and the separator material into the laminator; And
And a laminator for laminating the cut electrode material by applying heat and pressure to the cut electrode material in a state that the separator material is overlapped on the cut electrode material,
The electrode guide
A rectangular plate-shaped body; A plurality of rectangular plate-shaped arms connected at right angles to the body and spaced apart at a predetermined interval; And a fastening part provided at an end of the body and projecting outward from both sides of the body so as to be detachably coupled to the conveying device.
제 1 항에 있어서,
상기 전극 가이드에서 상기 커팅된 전극재가 이송되는 방향의 일측면의 크기는 상기 전극 가이드와 상기 이송 수단 및 상기 라미네이터의 투입 수단 간의 간섭이 없는 한도 내에서 최대의 크기를 갖도록 결정되는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the size of one side of the electrode guide in the direction in which the electrode member is cut is determined so as to have a maximum size within the range of no interference between the electrode guide, the feeding means and the feeding means of the laminator. Device.
제 1 항에 있어서,
상기 전극 가이드에서 상기 커팅된 전극재가 이송되는 방향과 수직한 방향의 일측면의 크기는 상기 커팅된 전극재 또는 상기 세퍼레이터재의 크기에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a size of one side of the electrode guide in a direction perpendicular to a direction in which the cut electrode material is fed is determined based on the size of the cut electrode material or the separator material.
제 1 항에 있어서,
상기 전극재는 일면에만 전극이 코팅된 단면 전극재인 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode material is a cross-sectional electrode material having electrodes coated on only one side thereof.
제 4 항에 있어서,
상기 전극재 롤은 상기 전극이 코팅된 단면이 내면을 향하고, 호일층이 외면을 향하도록 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the electrode re roll is wound such that the cross section coated with the electrode faces the inner surface and the foil layer faces the outer surface.
제 4 항에 있어서,
상기 라미네이션 장치에 의해서 상기 세퍼레이터재가 라미네이팅된 상기 단면 전극재는 R형 바이셀 또는 L형 바이셀의 제조에 이용되는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the cross-sectional electrode material laminated with the separator material by the lamination apparatus is used for producing an R-type bi-cell or an L-bi-cell.
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