KR102203397B1 - Secondary cell stacking apparatus - Google Patents

Secondary cell stacking apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR102203397B1
KR102203397B1 KR1020190060045A KR20190060045A KR102203397B1 KR 102203397 B1 KR102203397 B1 KR 102203397B1 KR 1020190060045 A KR1020190060045 A KR 1020190060045A KR 20190060045 A KR20190060045 A KR 20190060045A KR 102203397 B1 KR102203397 B1 KR 102203397B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
cathode
stacking
separation membrane
anode
Prior art date
Application number
KR1020190060045A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200134513A (en
Inventor
최성원
진명출
박성문
김현수
오성민
Original Assignee
주식회사 에스에프에이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스에프에이 filed Critical 주식회사 에스에프에이
Priority to KR1020190060045A priority Critical patent/KR102203397B1/en
Publication of KR20200134513A publication Critical patent/KR20200134513A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102203397B1 publication Critical patent/KR102203397B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00—Advancing webs
    • B65H20/02—Advancing webs by friction roller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/26—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by transverse stationary or adjustable bars or rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H45/00—Folding thin material
    • B65H45/02—Folding limp material without application of pressure to define or form crease lines
    • B65H45/06—Folding webs
    • B65H45/10—Folding webs transversely
    • B65H45/101—Folding webs transversely in combination with laying, i.e. forming a zig-zag pile
    • B65H45/103—Folding webs transversely in combination with laying, i.e. forming a zig-zag pile by a carriage which reciprocates above the laying station
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/42—Piling, depiling, handling piles
    • B65H2301/421—Forming a pile
    • B65H2301/4216—Forming a pile of web folded in zig-zag form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/19—Specific article or web
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

2차전지 스태킹장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치는, 2차전지를 형성하는 전극 중에서 양극을 얼라인(align)시켜 공급하는 양극 얼라인 공급부; 양극 얼라인 공급부의 반대편에 배치되며, 전극 중에서 음극을 얼라인(align)시켜 공급하는 음극 얼라인 공급부; 양극과 음극 사이에 교번적으로 스태킹되되 양극과 음극을 분리시키는 분리막을 공급하는 분리막 공급부; 및 양극 얼라인 공급부와 음극 얼라인 공급부 간을 이동하되 양극, 음극 및 분리막이 스태킹되는 장소를 형성하는 이동식 스태킹 유닛(moving stacking unit)을 포함한다.Disclosed is a secondary battery stacking apparatus. A secondary battery stacking apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a positive electrode alignment supply unit for aligning and supplying a positive electrode among electrodes forming a secondary battery; A cathode alignment supply unit disposed on the opposite side of the anode alignment supply unit and supplying the cathode by aligning the cathode among the electrodes; A separator supply unit which is alternately stacked between the anode and the cathode and supplies a separator separating the anode and the cathode; And a moving stacking unit moving between the positive electrode alignment supply unit and the negative electrode alignment supply unit and forming a place where the positive electrode, the negative electrode, and the separator are stacked.

Description

2차전지 스태킹장치{Secondary cell stacking apparatus}Secondary cell stacking apparatus

본 발명은, 2차전지 스태킹장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹(stacking) 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있는 2차전지 스태킹장치에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery stacking apparatus, and more particularly, even if the material becomes large in the form of a long cell, it is possible to shorten the stacking operation time while minimizing the delay time. It relates to a secondary battery stacking device that can be significantly increased than the conventional.

2차전지(secondary cell)는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지를 가리킨다. 2차전지를 통상적으로 축전기라 부르기도 한다.A secondary cell refers to a battery that converts chemical energy into electrical energy and supplies power to external circuits, and when discharged, it receives external power and converts electrical energy into chemical energy to store electricity. . The secondary battery is also commonly referred to as a capacitor.

이러한 2차전지는 전극 조립체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 예컨대, 2차전지는 스택형 구조, 권취형(젤리롤형) 구조, 스택/폴딩형 구조 등으로 분류될 수 있다.These secondary batteries can be classified in various ways according to the structure of the electrode assembly. For example, secondary batteries may be classified into a stack type structure, a wound type (jelly roll type) structure, and a stack/folding type structure.

다양한 분류 중에서 스택형 구조는 양극, 분리막, 음극을 소정의 크기로 절단한 다음, 이 전극들을 차례로 적층하여 전극 조립체를 형성한 것을 가리킨다. 이때, 분리막은 양극과 음극 사이마다 배치되며, 이와 같은 스태킹 공정을 위하여 2차전지 스태킹장치가 사용된다.Among various classifications, the stacked structure refers to forming an electrode assembly by cutting an anode, a separator, and a cathode into predetermined sizes, and then stacking the electrodes in order. At this time, the separator is disposed between the anode and the cathode, and a secondary battery stacking device is used for such a stacking process.

현존하는 2차전지 스태킹장치의 대부분은 전극의 스태킹을 위하여, 즉 양극과 음극 사이에 분리막을 개재시키면서 전극을 스태킹하기 위하여 픽 앤 플레이스(Pick & Place) 방식 혹은 만드렐(Mandrel) 방식을 갖는다. 때문에, 자재(전극)의 사이즈가 커지면 이동거리가 늘어나면서 스태킹 작업시간이 늘어나 생산성이 떨어질 수밖에 없다.Most of the existing secondary battery stacking apparatuses have a Pick & Place method or a Mandrel method for stacking electrodes, that is, in order to stack electrodes while interposing a separator between the anode and the cathode. Therefore, as the size of the material (electrode) increases, the moving distance increases and the stacking operation time increases, resulting in a decrease in productivity.

기존과 달리 앞으로의 2차전지는 롱셀(Long Cell) 형태로 자재(전극)가 커지는 양상이라서 스태킹 작업시간을 단축하기 위한 문제가 더욱 부각될 것이라는 점을 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 2차전지 스태킹장치에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.In the future, unlike the previous one, the material (electrode) is growing in the form of a long cell, so considering that the problem to shorten the stacking operation time will become more prominent, it is a new concept of a secondary battery that is not known before. There is a need for technology development for battery stacking devices.

대한민국특허청 출원번호 제10-2013-0104279호Korean Intellectual Property Office Application No. 10-2013-0104279

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹(stacking) 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있는 2차전지 스태킹장치를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is that even if the material becomes larger in the form of a long cell, it is possible to shorten the stacking operation time while minimizing the delay time. It is to provide a rechargeable battery stacking device.

본 발명의 일 측면에 따르면, 2차전지를 형성하는 전극 중에서 양극을 얼라인(align)시켜 공급하는 양극 얼라인 공급부; 상기 양극 얼라인 공급부의 반대편에 배치되며, 상기 전극 중에서 음극을 얼라인(align)시켜 공급하는 음극 얼라인 공급부; 상기 양극과 상기 음극 사이에 교번적으로 스태킹되되 상기 양극과 상기 음극을 분리시키는 분리막을 공급하는 분리막 공급부; 및 상기 양극 얼라인 공급부와 상기 음극 얼라인 공급부 간을 이동하되 상기 양극, 상기 음극 및 상기 분리막이 스태킹되는 장소를 형성하는 이동식 스태킹 유닛(moving stacking unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a positive electrode alignment supply unit for supplying by aligning a positive electrode among electrodes forming a secondary battery; A cathode alignment supply unit disposed opposite the anode alignment supply unit and supplying a cathode from the electrodes by aligning; A separation membrane supply unit which is alternately stacked between the anode and the cathode and supplies a separation membrane separating the anode and the cathode; And a moving stacking unit that moves between the positive electrode alignment supply unit and the negative electrode alignment supply unit and forms a place where the positive electrode, the negative electrode, and the separator are stacked. An apparatus may be provided.

상기 이동식 스태킹 유닛과 연결되고, 상기 이동식 스태킹 유닛을 구동시키는 유닛 구동체를 더 포함할 수 있다.It is connected to the movable stacking unit, may further include a unit driving body for driving the movable stacking unit.

상기 분리막 공급부는, 상기 양극과 상기 음극이 순차적으로 스태킹될 때, 그 사이로 상기 분리막이 연속적인 웹(web) 타입으로 공급되도록 하는 웹 타입 분리막 공급부일 수 있다.The separation membrane supply unit may be a web type separation membrane supply unit that allows the separation membrane to be supplied in a continuous web type therebetween when the anode and the cathode are sequentially stacked.

상기 분리막 공급부는, 상기 웹 타입으로 된 웹 타입 분리막을 공급하는 분리막 공급 유닛; 상기 분리막 공급 유닛과 연결되며, 상기 웹 타입 분리막을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 분리막 공급 롤러; 및 상기 분리막 공급 롤러와 연결되며, 상기 분리막 공급 롤러의 동작을 구동 또는 정지시키는 롤러 구동부를 포함할 수 있다.The separation membrane supply unit may include a separation membrane supply unit supplying the web-type separation membrane in the web type; A separation membrane supply roller connected to the separation membrane supply unit and transferring the web-type separation membrane to the movable stacking unit; And a roller driving unit connected to the separation membrane supply roller and driving or stopping an operation of the separation membrane supply roller.

상기 분리막 공급부를 통해 상기 이동식 스태킹 유닛 쪽으로 공급되는 분리막의 장력 조절을 위해 상기 분리막의 공급량을 감지하는 분리막 공급량 감지부를 더 포함할 수 있다.It may further include a separation membrane supply amount detecting unit for sensing the supply amount of the separation membrane to adjust the tension of the separation membrane supplied to the mobile stacking unit through the separation membrane supply unit.

상기 분리막 공급량 감지부의 감지값을 토대로 상기 롤러 구동부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.It may further include a controller for controlling the operation of the roller driving unit based on the detection value of the separation membrane supply amount detection unit.

상기 분리막 공급부는, 상기 분리막 공급 유닛과 상기 분리막 공급 롤러 사이에 다수 개 배치되며, 상기 웹 타입 분리막을 가이드하는 복수의 가이드 롤러; 상기 가이드 롤러들 사이에 배치되며, 상기 웹 타입 분리막을 센터링하는 분리막 센터링부; 및 상기 가이드 롤러들 사이에 배치되며, 상기 웹 타입 분리막의 공급량을 조절하는 분리막 버퍼부를 더 포함할 수 있다.The separation membrane supply unit may include a plurality of guide rollers disposed between the separation membrane supply unit and the separation membrane supply roller, and guiding the web-type separation membrane; A separation membrane centering unit disposed between the guide rollers and centering the web-type separation membrane; And a separation membrane buffer unit disposed between the guide rollers and controlling a supply amount of the web-type separation membrane.

상기 이동식 스태킹 유닛으로 공급되는 분리막에 연결되되 스태킹되는 상기 분리막에 주름이 형성되는 것을 저지시키는 주름 형성 저지부를 더 포함할 수 있다.It is connected to the separation membrane supplied to the movable stacking unit, it may further include a wrinkle formation preventing portion for preventing the formation of wrinkles in the stacked separation membrane.

상기 주름 형성 저지부는 상기 이동식 스태킹 유닛으로 공급되기 직전의 분리막에 연결되되 해당 위치의 분리막을 업/다운(up/down) 이동 가능하게 지지하는 분리막 업/다운 구동 롤러일 수 있다.The wrinkle formation preventing portion may be a separation membrane up/down driving roller that is connected to the separation membrane immediately before being supplied to the movable stacking unit and supports the separation membrane at a corresponding position in an up/down manner.

상기 분리막이 상기 이동식 스태킹 유닛 상에 공급될 때, 상기 분리막 업/다운 구동 롤러의 위치가 상기 이동식 스태킹 유닛 상에 스태킹되는 분리막의 위치보다 낮게 배치될 수 있다.When the separation membrane is supplied on the movable stacking unit, the position of the separation membrane up/down driving roller may be disposed lower than the position of the separation membrane stacked on the movable stacking unit.

상기 양극 얼라인 공급부, 상기 음극 얼라인 공급부 및 상기 이동식 스태킹 유닛 사이에 배치되며, 상기 양극 얼라인 공급부, 상기 음극 얼라인 공급부 및 상기 이동식 스태킹 유닛과의 상호작용을 통해 상기 양극과 상기 음극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 전극 전달 유닛을 포함할 수 있다.It is disposed between the positive electrode alignment supply unit, the negative electrode alignment supply unit, and the mobile stacking unit, and the positive electrode and the negative electrode are connected to the positive electrode and the negative electrode through interaction with the positive electrode alignment supply unit, the negative electrode alignment supply unit, and the mobile stacking unit. It may include an electrode delivery unit for delivery to the movable stacking unit.

상기 전극 전달 유닛은, 드럼(drum) 방식으로 일 영역이 회전되면서 상기 양극과 상기 음극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 드럼식 전극 전달 유닛일 수 있다.The electrode transfer unit may be a drum type electrode transfer unit that transfers the anode and the cathode to the movable stacking unit while a region is rotated in a drum manner.

상기 드럼식 전극 전달 유닛은, 상기 양극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 양극 전달부; 상기 양극 전달부에 이웃하게 배치되며, 상기 음극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 음극 전달부; 및 상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부를 공용으로 지지하는 공용 유닛 바디를 포함할 수 있다.The drum-type electrode transfer unit includes: an anode transfer unit for transferring the anode to the movable stacking unit; A cathode transfer unit disposed adjacent to the anode transfer unit and transferring the cathode to the mobile stacking unit; And a common unit body that supports the positive transfer part and the negative transfer part in common.

상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부는 동일한 구조를 가질 수 있다.The anode transfer unit and the cathode transfer unit may have the same structure.

상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부 모두는, 드럼식 회전체; 상기 드럼식 회전체의 일측에 연결되며, 상기 드럼식 회전체를 회전시키는 모터; 및 상기 드럼식 회전체에 마련되며, 상기 양극 또는 상기 음극을 받아 전달하는 전극 패드를 포함할 수 있다.Both the positive electrode transmission unit and the negative electrode transmission unit may include a drum type rotating body; A motor connected to one side of the drum-type rotating body and rotating the drum-type rotating body; And an electrode pad provided on the drum-type rotating body and receiving and transmitting the anode or the cathode.

상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부 모두는, 상기 드럼식 회전체에 대하여 상기 전극 패드를 선형 이동시동시키는 패드 이동부; 및 상기 드럼식 회전체에서 상기 모터의 반대편에 배치되며, 상기 드럼식 회전체를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부를 더 포함할 수 있다.Both the positive electrode transmission unit and the negative electrode transmission unit may include a pad movement unit configured to linearly move the electrode pad with respect to the drum type rotating body; And it is disposed on the opposite side of the motor in the drum-type rotating body, it may further include a rotation support for rotatably supporting the drum-type rotating body.

상기 이동식 스태킹 유닛은, 스태킹 바디; 상기 스태킹 바디의 상부에 연결되며, 상기 전극이 스태킹되는 장소를 형성하는 스태킹 헤드; 및 상기 스태킹 바디에 대하여 상기 스태킹 헤드를 업/다운(upd/down) 구동시키는 스태킹 업/다운 구동부를 포함할 수 있다.The movable stacking unit includes: a stacking body; A stacking head connected to an upper portion of the stacking body and forming a location where the electrodes are stacked; And a stacking up/down driving unit for driving the stacking head up/down with respect to the stacking body.

상기 양극 얼라인 공급부는, 상기 양극을 공급하는 양극 공급 모듈; 상기 양극 공급 모듈에서 공급되는 양극을 얼라인(align)시키는 양극 얼라인 모듈; 및 상기 양극 공급 모듈의 양극을 상기 양극 얼라인 모듈으로 전달하는 한편 상기 양극 얼라인 모듈을 통해 얼라인 완료된 양극을 상기 전극 전달 유닛으로 전달하는 양극 트랜스퍼를 포함할 수 있다.The positive electrode alignment supply unit may include a positive electrode supply module supplying the positive electrode; An anode alignment module for aligning anodes supplied from the anode supply module; And an anode transfer transferring the anode of the anode supply module to the anode alignment module and transferring the aligned anode to the electrode transfer unit through the anode alignment module.

상기 음극 얼라인 공급부는, 상기 음극을 공급하는 음극 공급 모듈; 상기 음극 공급 모듈에서 공급되는 음극을 얼라인(align)시키는 음극 얼라인 모듈; 및 상기 음극 공급 모듈의 음극을 상기 음극 얼라인 모듈으로 전달하는 한편 상기 음극 얼라인 모듈을 통해 얼라인 완료된 음극을 상기 전극 전달 유닛으로 전달하는 음극 트랜스퍼를 포함할 수 있다.The cathode alignment supply unit may include a cathode supply module supplying the cathode; A cathode alignment module for aligning cathodes supplied from the cathode supply module; And a cathode transfer transferring the cathode of the cathode supply module to the cathode alignment module and transferring the aligned cathode to the electrode transfer unit through the cathode alignment module.

본 발명에 따르면, 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹(stacking) 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있다.According to the present invention, even if the material becomes larger in the form of a long cell, it is possible to shorten the stacking operation time while minimizing the delay time, so that productivity can be significantly increased compared to the prior art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치의 구조도로서 음극이 스태킹되는 동작도이다.
도 2는 도 1의 동작도로서 양극이 스태킹되는 동작도이다.
도 3은 전극 전달 유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 7의 요부 확대도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치를 통해 전극이 스태킹되는 공정을 도시한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치의 제어블록도이다.1 is a structural diagram of a secondary battery stacking apparatus according to an embodiment of the present invention, and is an operation diagram in which a cathode is stacked.
FIG. 2 is an operation diagram of FIG. 1 in which anodes are stacked.
3 is a perspective view of an electrode transfer unit.
4 is a plan view of FIG. 3.
5 is a side view of FIG. 4.
6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5.
7 is an enlarged view of a main part of FIG. 7.
8 to 11 are views illustrating a process of stacking electrodes through a secondary battery stacking apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a control block diagram of a secondary battery stacking apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the implementation of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치의 구조도로서 음극이 스태킹되는 동작도이고, 도 2는 도 1의 동작도로서 양극이 스태킹되는 동작도이며, 도 3은 전극 전달 유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면도이며, 도 5는 도 4의 측면도이고, 도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 7은 도 7의 요부 확대도이고, 도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치를 통해 전극이 스태킹되는 공정을 도시한 도면들이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치의 제어블록도이다.1 is a structural diagram of a secondary battery stacking apparatus according to an embodiment of the present invention, which is an operation diagram in which a cathode is stacked, FIG. 2 is an operation diagram in which an anode is stacked as an operation diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is an electrode transfer unit Fig. 4 is a plan view of Fig. 3, Fig. 5 is a side view of Fig. 4, Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig. 5, Fig. 7 is an enlarged view of a main part of Fig. 7 and Figs. 11 is a diagram illustrating a process of stacking electrodes through a secondary battery stacking apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a control block diagram of a secondary battery stacking apparatus according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하되 주로 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치는 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹(stacking) 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있도록 한 것이다.Referring to these drawings, but mainly referring to FIGS. 1 and 2, the secondary battery stacking apparatus according to the present embodiment is stacked while minimizing the delay time even when the material becomes large in the form of a long cell. The work time can be shortened, so that productivity can be significantly improved than before.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치는 장치 본체(101), 양극 얼라인 공급부(110), 음극 얼라인 공급부(120), 분리막 공급부(170) 및 이동식 스태킹 유닛(130, moving stacking unit)을 포함한다.The secondary battery stacking apparatus according to the present embodiment capable of providing such an effect includes the apparatus main body 101, the positive electrode alignment supply unit 110, the negative electrode alignment supply unit 120, the separator supply unit 170, and the movable stacking unit ( 130, moving stacking unit).

자세히 후술하겠지만, 이동식 스태킹 유닛(130)은 양극, 음극 및 분리막이 스태킹되는 장소를 형성하는데, 양극 얼라인 공급부(110)와 음극 얼라인 공급부(120) 간을 이동하면서 스태킹 작업이 진행되게 하는데, 이러한 이동식 스태킹 유닛(130)이 적용되기 때문에 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있게 되는 것이다.As will be described later in detail, the movable stacking unit 130 forms a place where the anode, the cathode, and the separator are stacked, and allows the stacking operation to proceed while moving between the anode alignment supply unit 110 and the cathode alignment supply unit 120, Since such a movable stacking unit 130 is applied, even if the material becomes large in the form of a long cell, it is possible to shorten the stacking operation time while minimizing the delay time, so that productivity can be significantly increased than the conventional one.

이 외에도, 본 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치는 전극 전달 유닛(140), 분리막 공급량 감지부(180) 및 컨트롤러(190)를 더 포함할 수 있다.In addition, the secondary battery stacking apparatus according to the present exemplary embodiment may further include an electrode transfer unit 140, a separator supply amount detecting unit 180, and a controller 190.

우선, 장치 본체(101)에 대해 살펴보면, 장치 본체(101)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치의 외관 골격을 이루는 구조물이다.First, looking at the device main body 101, the device main body 101 is a structure constituting the external skeleton of the secondary battery stacking apparatus according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2.

양극 얼라인 공급부(110), 음극 얼라인 공급부(120), 이동식 스태킹 유닛(130), 전극 전달 유닛(140) 및 분리막 공급부(170) 등이 장치 본체(101)에 위치별로 탑재될 수 있다.The positive electrode alignment supply unit 110, the negative electrode alignment supply unit 120, the movable stacking unit 130, the electrode transfer unit 140, and the separator supply unit 170 may be mounted on the device body 101 for each position.

양극 얼라인 공급부(110)는 2차전지를 형성하는 전극 중에서 양극(도 11의 확대 그림 참조)을 얼라인(align)시켜 공급하는 역할을 한다.The positive electrode alignment supply unit 110 serves to align and supply a positive electrode (refer to the enlarged picture of FIG. 11) among electrodes forming a secondary battery.

그리고 음극 얼라인 공급부(120)는 양극 얼라인 공급부(110)의 반대편에 배치되며, 전극 중에서 음극(도 11의 확대 그림 참조)을 얼라인(align)시켜 공급하는 역할을 한다.In addition, the cathode alignment supply unit 120 is disposed on the opposite side of the anode alignment supply unit 110 and serves to align and supply a cathode (refer to the enlarged picture of FIG. 11) among electrodes.

자세히 후술할 분리막 공급부(170)이 상부에서 하부로 분리막을 공급하는 구조인 반면, 양극 얼라인 공급부(110)와 음극 얼라인 공급부(120)는 양측에서 양극 혹은 음극의 전극을 개별적으로 공급한다.While the separator supply unit 170 to be described later has a structure that supplies the separator from the top to the bottom, the anode alignment supply unit 110 and the cathode alignment supply unit 120 individually supply the anode or the cathode electrode from both sides.

양극 얼라인 공급부(110)에 대해 먼저 살펴보면, 양극 얼라인 공급부(110)는 양극(도 11의 확대 그림 참조)을 공급하는 양극 공급 모듈(111)과, 양극 공급 모듈(111)에서 공급되는 양극을 얼라인(align)시키는 양극 얼라인 모듈(112)과, 양극 트랜스퍼(113)을 포함한다.Looking at the anode alignment supply unit 110 first, the anode alignment supply unit 110 includes an anode supply module 111 that supplies an anode (refer to the enlarged picture of FIG. 11), and an anode supplied from the anode supply module 111. And a positive electrode alignment module 112 and a positive electrode transfer 113 for aligning.

양극 공급 모듈(111)은 양극이 적재되는 장소를 이루며, 양극 얼라인 모듈(112)은 양극을 공정에서 요구되는 정위치로 얼라인시킨다.The anode supply module 111 constitutes a place where the anode is loaded, and the anode alignment module 112 aligns the anode to a proper position required in the process.

양극 트랜스퍼(113)는 양극 공급 모듈(111)의 양극을 양극 얼라인 모듈(112)으로 전달하는 한편 양극 얼라인 모듈(112)을 통해 얼라인 완료된 양극을 전극 전달 유닛(140)으로 전달하는 역할을 한다.The anode transfer 113 serves to transfer the anode of the anode supply module 111 to the anode alignment module 112 and transfer the aligned anode to the electrode transfer unit 140 through the anode alignment module 112 Do it.

이때, 양극 트랜스퍼(113)는 한 쌍으로 마련되되 한 쌍의 양극 트랜스퍼(113)가 동시 구동되면서 한 쌍의 양극을 양극 공급 모듈(111), 양극 얼라인 모듈(112) 및 전극 전달 유닛(140)로 전달한다. 예컨대, 한 쌍의 양극 트랜스퍼(113) 중 하나가 양극 공급 모듈(111)에 배치되고 다른 하나가 양극 얼라인 모듈(112)에 배치된 상태에서 한 쌍의 양극 트랜스퍼(113)가 동시에 동작되면 양극 공급 모듈(111)의 양극을 양극 얼라인 모듈(112)으로 전달하는 한편 양극 얼라인 모듈(112)을 통해 얼라인 완료된 양극을 전극 전달 유닛(140)의 양극 전달부(150)로 동시에 전달하게 된다. 따라서 장비의 풋 프린트(foot print)를 감소시키면서도 빠른 택트 타임을 구현할 수 있다.At this time, the positive electrode transfer 113 is provided in a pair, but the pair of positive electrode transfers 113 are simultaneously driven to supply a pair of positive electrodes to the positive electrode supply module 111, the positive electrode alignment module 112, and the electrode transfer unit 140. ). For example, if one of the pair of anode transfers 113 is disposed on the anode supply module 111 and the other is disposed on the anode alignment module 112 and the pair of anode transfers 113 are simultaneously operated, the anode The anode of the supply module 111 is transferred to the anode alignment module 112, while the aligned anode through the anode alignment module 112 is simultaneously transferred to the anode transfer unit 150 of the electrode transfer unit 140. do. Therefore, it is possible to realize fast tact time while reducing the equipment's foot print.

음극 얼라인 공급부(120) 역시, 음극(도 11의 확대 그림 참조)을 공급하는 음극 공급 모듈(121)과, 음극 공급 모듈(121)에서 공급되는 음극을 얼라인(align)시키는 음극 얼라인 모듈(122)과, 음극 트랜스퍼(123)를 포함한다.The cathode alignment supply unit 120 also includes a cathode supply module 121 that supplies a cathode (refer to the enlarged picture of FIG. 11), and a cathode alignment module that aligns the cathode supplied from the cathode supply module 121 (122) and a negative electrode transfer (123).

음극 공급 모듈(121)은 음극이 적재되는 장소를 이루며, 음극 얼라인 모듈(122)은 음극을 공정에서 요구되는 정위치로 얼라인시킨다.The cathode supply module 121 constitutes a place where the cathode is loaded, and the cathode alignment module 122 aligns the cathode to a proper position required in the process.

음극 트랜스퍼(123)는 음극 공급 모듈(121)의 음극을 음극 얼라인 모듈(122)으로 전달하는 한편 음극 얼라인 모듈(122)을 통해 얼라인 완료된 음극을 전극 전달 유닛(140)으로 전달하는 역할을 한다.The cathode transfer 123 serves to transfer the cathode of the cathode supply module 121 to the cathode alignment module 122 while transferring the aligned cathode through the cathode alignment module 122 to the electrode transfer unit 140 Do it.

이때, 음극 트랜스퍼(123) 역시, 양극 트랜스퍼(113)와 마찬가지로 한 쌍으로 적용된다. 즉 음극 트랜스퍼(123)는 한 쌍으로 마련되되 한 쌍의 음극 트랜스퍼(123)가 동시 구동되면서 한 쌍의 음극을 음극 공급 모듈(121), 음극 얼라인 모듈(122) 및 전극 전달 유닛(140)로 전달한다. 예컨대, 한 쌍의 음극 트랜스퍼(123) 중 하나가 음극 공급 모듈(121)에 배치되고 다른 하나가 음극 얼라인 모듈(122)에 배치된 상태에서 한 쌍의 음극 트랜스퍼(123)가 동시에 동작되면 음극 공급 모듈(121)의 음극을 음극 얼라인 모듈(122)으로 전달하는 한편 음극 얼라인 모듈(122)을 통해 얼라인 완료된 음극을 전극 전달 유닛(140)의 음극 전달부(160)로 동시에 전달하게 된다. 따라서 장비의 풋 프린트(foot print)를 감소시키면서도 빠른 택트 타임을 구현할 수 있다.At this time, the cathode transfer 123 is also applied as a pair, similar to the anode transfer 113. That is, the cathode transfer 123 is provided as a pair, but the pair of cathodes are simultaneously driven while the cathode supply module 121, the cathode alignment module 122, and the electrode transfer unit 140 To pass. For example, when one of the pair of cathode transfers 123 is disposed on the cathode supply module 121 and the other is disposed on the cathode alignment module 122, when the pair of cathode transfers 123 are simultaneously operated, the cathode The cathode of the supply module 121 is transferred to the cathode alignment module 122, while the cathode, which has been aligned through the cathode alignment module 122, is simultaneously transferred to the cathode transfer unit 160 of the electrode transfer unit 140. do. Therefore, it is possible to realize fast tact time while reducing the equipment's foot print.

이동식 스태킹 유닛(130)은 양극과 음극이 스태킹되는 장소를 형성하되 양극 얼라인 공급부(110)와 음극 얼라인 공급부(120) 간을 이동 가능하게 배치된다.The movable stacking unit 130 forms a place in which the anode and the cathode are stacked, but is disposed to be movable between the anode alignment supply unit 110 and the cathode alignment supply unit 120.

특히, 이동식 스태킹 유닛(130)은 본 실시예에서 유닛 구동체(135)에 의해 이동 가능하게 배치된다. 이처럼 유닛 구동체(135)에 의해 이동식 스태킹 유닛(130)이 이동하면서 스태킹 작업을 진행하기 때문에 설사, 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있게 되는 것이다.In particular, the movable stacking unit 130 is disposed to be movable by the unit driving body 135 in this embodiment. In this way, the movable stacking unit 130 is moved by the unit driving body 135 to perform the stacking operation, so even if the material becomes larger in the form of a long cell, the stacking operation time is minimized while minimizing the delay time. As it can be shortened, productivity can be significantly increased than before.

그뿐만 아니라 이동식 스태킹 유닛(130)이 이동식으로 적용되기 때문에 장비의 풋 프린트(foot print) 역시 현저하게 감소시킬 수 있다.In addition, since the movable stacking unit 130 is applied movably, the foot print of the equipment can also be significantly reduced.

도 1 및 도 2를 포함해서 도 8 내지 도 11을 참조하면, 이동식 스태킹 유닛(130)은 유닛 구동체(135) 상에 선형 이동 가능하게 결합되는 스태킹 바디(131)와, 스태킹 바디(131)의 상부에 연결되며, 전극이 스태킹되는 장소를 형성하는 스태킹 헤드(132)와, 스태킹 바디(131)에 대하여 스태킹 헤드(132)를 업/다운(upd/down) 구동시키는 스태킹 업/다운 구동부(133)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 8 to 11 including FIGS. 1 and 2, the movable stacking unit 130 includes a stacking body 131 and a stacking body 131 that are linearly movably coupled on the unit driving body 135. The stacking head 132 is connected to the upper part of the stack and forms a place where the electrodes are stacked, and a stacking up/down driving unit that drives the stacking head 132 up/down with respect to the stacking body 131 ( 133) may be included.

스태킹 바디(131)는 유닛 구동체(135) 상에 결합된 상태로 유닛 구동체(135)의 길이 방향을 따라 선형 이동된다.The stacking body 131 is linearly moved along the length direction of the unit driving body 135 while being coupled to the unit driving body 135.

그리고 스태킹 헤드(132)는 도 11처럼 실질적으로 음극, 분리막, 양극이 순차적으로 스태킹되는 장소를 이룬다. 스태킹 완료된 음극, 분리막, 양극이 임의로 이탈되지 않도록 스태킹 헤드(132)에 소정의 진공압이 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 11, the stacking head 132 substantially forms a place in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially stacked. A predetermined vacuum pressure may be formed in the stacking head 132 so that the stacked cathode, separator, and anode are not separated arbitrarily.

스태킹 업/다운 구동부(133)는 스태킹 바디(131)에 대하여 스태킹 헤드(132)를 업/다운(upd/down) 구동시키는 예컨대, 일종의 실린더이다. 전극 전달 유닛(140)과의 상호작용에 의해 음극, 분리막, 양극이 순차적으로 스태킹 헤드(132) 상에 스태킹됨에 따라 스태킹 헤드(132)와 전극 전달 유닛(140)의 양극 및 음극 전달부(150,160) 간의 거리가 좁아질 수밖에 없는데, 이를 해결하기 위해 스태킹 업/다운 구동부(133)가 적용되는 것이다. 즉 스태킹 헤드(132) 상에 음극이 먼저 스태킹되면 스태킹 업/다운 구동부(133)에 의해 음극의 두께만큼 스태킹 헤드(132)가 다운(down) 동작됨으로써 스태킹 헤드(132)와 전극 전달 유닛(140)의 양극 및 음극 전달부(150,160) 간의 거리가 항상 일정해질 수 있으며, 이로 인해 제어가 용이해질 수 있다.The stacking up/down driving unit 133 is, for example, a kind of cylinder that drives the stacking head 132 up/down with respect to the stacking body 131. As the cathode, the separator, and the anode are sequentially stacked on the stacking head 132 by the interaction with the electrode transfer unit 140, the anode and cathode transfer units 150 and 160 of the stacking head 132 and the electrode transfer unit 140 ), the distance between them is bound to be narrowed, and the stacking up/down driving unit 133 is applied to solve this. That is, when the cathode is first stacked on the stacking head 132, the stacking head 132 is operated down by the thickness of the cathode by the stacking up/down driving unit 133, so that the stacking head 132 and the electrode transfer unit 140 ), the distance between the anode and cathode transfer units 150 and 160 may always be constant, and thus control may be facilitated.

전극 전달 유닛(140)은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 양극 얼라인 공급부(110), 음극 얼라인 공급부(120) 및 이동식 스태킹 유닛(130) 사이에 배치되며, 양극 얼라인 공급부(110), 음극 얼라인 공급부(120) 및 이동식 스태킹 유닛(130)과의 상호작용을 통해 양극과 음극을 이동식 스태킹 유닛(130)으로 전달하는 역할을 한다.1 to 6, the electrode transfer unit 140 is disposed between the positive alignment supply unit 110, the negative alignment supply unit 120, and the movable stacking unit 130, and the positive alignment supply unit ( 110), serves to transfer the anode and the cathode to the mobile stacking unit 130 through the interaction with the cathode alignment supply unit 120 and the mobile stacking unit 130.

본 실시예에서 전극 전달 유닛(140)은 드럼(drum) 방식으로 일 영역이 회전되면서 양극과 음극을 이동식 스태킹 유닛(130)으로 전달하는 드럼식 전극 전달 유닛(140)으로 적용된다. 전극 전달 유닛(140)이 드럼 방식, 즉 회전되면서 공정을 진행하는 드럼 방식의 드럼식 전극 전달 유닛(140)으로 적용되기 때문에 장비의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있음은 물론 효율적으로 전극을 전달할 수 있다.In this embodiment, the electrode transfer unit 140 is applied as a drum type electrode transfer unit 140 that transfers the anode and the cathode to the movable stacking unit 130 while one area is rotated in a drum manner. Since the electrode transfer unit 140 is applied as a drum type, that is, a drum type electrode transfer unit 140 that performs a process while being rotated, it is possible to reduce the foot print of the equipment and efficiently I can deliver.

드럼식 전극 전달 유닛(140)은 양극을 이동식 스태킹 유닛(130)으로 전달하는 양극 전달부(150)와, 양극 전달부(150)에 이웃하게 배치되며, 음극을 이동식 스태킹 유닛(130)으로 전달하는 음극 전달부(160)와, 양극 전달부(150) 및 음극 전달부(160)를 공용으로 지지하는 공용 유닛 바디(141)를 포함할 수 있다.The drum type electrode transfer unit 140 is disposed adjacent to the anode transfer unit 150 for transferring the anode to the movable stacking unit 130 and the anode transfer unit 150, and transfers the cathode to the mobile stacking unit 130. It may include a cathode transmission unit 160 and a common unit body 141 for supporting the anode transmission unit 150 and the cathode transmission unit 160 in common.

공용 유닛 바디(141)는 전술한 바와 같이, 양극 전달부(150) 및 음극 전달부(160)를 공용으로 지지하는 구조물이다. 양극 전달부(150) 및 음극 전달부(160)는 공용 유닛 바디(141) 상에서 상호 대칭적으로 마련된다.As described above, the common unit body 141 is a structure that commonly supports the anode transfer unit 150 and the cathode transfer unit 160. The anode transmission unit 150 and the cathode transmission unit 160 are provided symmetrically to each other on the common unit body 141.

이때, 양극 전달부(150)와 음극 전달부(160)는 동일한 구조를 갖는다. 따라서 장비의 제조 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 호환성을 높일 수 있다.At this time, the anode transfer unit 150 and the cathode transfer unit 160 have the same structure. Therefore, manufacturing and maintenance of the equipment can be made convenient, as well as increased compatibility.

양극 전달부(150)와 상기 음극 전달부(160) 모두는 드럼식 회전체(151,161)와, 드럼식 회전체(151,161)의 일측에 연결되며, 드럼식 회전체(151,161)를 회전시키는 모터(152,162)와, 드럼식 회전체(151,161)에 마련되며, 양극 또는 음극을 받아 전달하는 전극 패드(153,163)를 포함할 수 있다.Both the anode transfer unit 150 and the cathode transfer unit 160 are connected to one side of the drum type rotation bodies 151 and 161 and the drum type rotation bodies 151 and 161, and motors 152 and 162 that rotate the drum type rotation bodies 151 and 161 , It is provided on the drum type rotating body 151, 161, and may include electrode pads 153 and 163 that receive and transmit an anode or a cathode.

드럼식 회전체(151,161)는 단면이 정사각 형상을 가지며, 모터(152,162)에 의해 일정한 각도만큼씩 회전된다. 본 실시예의 경우, 드럼식 회전체(151,161)의 위,아래로 한 쌍의 전극 패드(153,163)가 적용되기 때문에 드럼식 회전체(151,161)는 모터(152,162)에 의해 180도씩 회전되면서 공정을 진행한다.The drum-type rotating bodies 151 and 161 have a square shape in cross section and are rotated by a predetermined angle by the motors 152 and 162. In the present embodiment, since a pair of electrode pads 153 and 163 are applied above and below the drum-type rotating bodies 151 and 161, the drum-type rotating bodies 151 and 161 are rotated by 180 degrees by the motors 152 and 162 to proceed with the process.

모터(152,162)는 정밀 제어가 가능한 서보모터일 수 있다. 모터(152,162)의 반대편에는 회전 지지부(155,165)가 마련된다. 회전 지지부(155,165)는 드럼식 회전체(151,161)에서 모터(152,162)의 반대편에 배치되며, 드럼식 회전체(151,161)를 회전 가능하게 지지하는 역할을 한다. 드럼식 회전체(151,161)가 원활하고 용이하게 회전될 수 있도록 회전 지지부(155,165)는 베어링을 포함할 수 있다.The motors 152 and 162 may be servo motors capable of precise control. Rotation supports 155 and 165 are provided on opposite sides of the motors 152 and 162. The rotation support parts 155 and 165 are disposed on opposite sides of the motors 152 and 162 in the drum type rotating bodies 151 and 161 and serve to rotatably support the drum type rotating bodies 151 and 161. The rotation support portions 155 and 165 may include bearings so that the drum-type rotating bodies 151 and 161 can be rotated smoothly and easily.

전극 패드(153,163)는 드럼식 회전체(151,161)에 마련되되 실질적으로 양극 또는 음극을 받아 전달하는 역할을 한다.The electrode pads 153 and 163 are provided on the drum-type rotating bodies 151 and 161 and serve to substantially receive and transmit the anode or the cathode.

전극 패드(153,163)에 안착되는 양극 또는 음극의 전극이 임의로 떨어지지 않도록 전극 패드(153,163)에는 진공압이 형성될 수 있다. 진공압이 형성될 때(on) 전극 패드(153,163)에 양극 또는 음극의 전극이 흡착될 수 있고, 진공압이 해제될 때(off) 전극 패드(153,163) 상의 양극 또는 음극의 전극이 분리될 수 있다.A vacuum pressure may be formed on the electrode pads 153 and 163 so that the anode or the cathode electrode seated on the electrode pads 153 and 163 does not fall arbitrarily. When a vacuum pressure is formed (on), the positive or negative electrode may be adsorbed to the electrode pads 153 and 163, and when the vacuum pressure is released (off), the positive or negative electrode on the electrode pads 153 and 163 may be separated. have.

본 실시예에서 전극 패드(153,163)는 스폰지 재질을 구비하는 스폰지 패드로 적용된다. 이처럼 전극 패드(153,163)가 스폰지 패드로 적용되면 빠른 흡착속도를 구현할 수 있음은 물론 전극의 눌림 방지에도 탁월한 효과를 제공할 수 있는 이점이 있다.In this embodiment, the electrode pads 153 and 163 are applied as sponge pads made of a sponge material. In this way, when the electrode pads 153 and 163 are applied as a sponge pad, there is an advantage in that a fast adsorption speed can be realized and an excellent effect can be provided in preventing the electrode from being pressed.

한편, 본 실시예에서 전극 패드(153,163)는 드럼식 회전체(151,161)를 축심으로 해서 그 둘레 방향을 따라 다수 개 배치된다.Meanwhile, in this embodiment, a plurality of electrode pads 153 and 163 are disposed along the circumferential direction with the drum-type rotating bodies 151 and 161 as the axial center.

앞서도 기술한 것처럼 본 실시예의 경우에는 정사각 형상의 단면 구조를 갖는 드럼식 회전체(151,161)의 위,아래로 한 쌍의 전극 패드(153,163)가 적용되며, 모터(152,162)에 의해 드럼식 회전체(151,161)가 180도씩 회전되면서 공정을 진행한다. 즉 한 쌍의 전극 패드(153,163) 중에서 상부의 전극 패드(153,163)에 전극이 로딩될 때, 하부의 전극 패드(153,163)에서는 전극을 이동식 스태킹 유닛(130)으로 전달하는 과정이 동시에 진행될 수 있다. 따라서 종래에 비해 현저하게 빠른 택트 타임을 구현할 수 있다.As described above, in the case of this embodiment, a pair of electrode pads 153 and 163 are applied above and below the drum-type rotating bodies 151 and 161 having a square cross-sectional structure, and the drum-type rotating bodies 151 and 161 are applied by the motors 152 and 162. ) Is rotated by 180 degrees to proceed with the process. That is, when an electrode is loaded onto the upper electrode pads 153 and 163 among the pair of electrode pads 153 and 163, the process of transferring the electrode to the movable stacking unit 130 may be simultaneously performed in the lower electrode pads 153 and 163. Therefore, it is possible to implement a significantly faster tact time compared to the conventional one.

드럼식 회전체(151,161)에는 전극 패드(153,163)에 연결되어 전극 패드(153,163)를 선형 이동시동시키는 패드 이동부(154,164)가 마련된다. 패드 이동부(154,164)는 실린더일 수 있다. 패드 이동부(154,164)는 전극 패드(153,163) 상의 전극을 이동식 스태킹 유닛(130)의 스태킹 헤드(132)로 전달할 때 동작된다.The drum-type rotating bodies 151 and 161 are provided with pad moving parts 154 and 164 connected to the electrode pads 153 and 163 to start linear movement of the electrode pads 153 and 163. The pad moving parts 154 and 164 may be cylinders. The pad moving parts 154 and 164 are operated when transferring electrodes on the electrode pads 153 and 163 to the stacking head 132 of the mobile stacking unit 130.

분리막 공급부(170)는 도 11의 확대 그림처럼 양극과 음극 사이에 배치되어 양극과 음극을 분리시키면서 양극과 음극과 함께 스태킹되는 분리막을 공급하는 역할을 한다.The separator supply unit 170 is disposed between the anode and the cathode as shown in the enlarged picture of FIG. 11 to separate the anode and the cathode while supplying a separator stacked together with the anode and the cathode.

본 실시예에서 분리막 공급부(170)는 양극과 음극이 순차적으로 스태킹될 때, 그 사이로 분리막이 연속적인 웹(web) 타입으로 공급되도록 하는 웹 타입 분리막 공급부(170)로 적용된다. 즉 본 실시예에 적용되는 분리막은 낱장의 개별 조각이 아닌 예컨대, 장판과 같이 롤(roll) 형태로 된 웹 타입 분리막이다. 따라서 음극이 스태킹된 후, 웹 타입 분리막이 음극의 상부를 덮고 그 위로 다시 양극이 스태킹되면 다시 웹 타입 분리막이 양극의 상부를 덮는 형태로 음극 및 양극과 함께 웹 타입 분리막이 스태킹될 수 있는데, 이와 같은 웹 타입 분리막을 연속적으로 혹은 유기적으로 공급하기 위해 웹 타입 분리막 공급부(170)가 적용된다.In this embodiment, the separator supply unit 170 is applied as a web-type separator supply unit 170 to supply a continuous web-type separator therebetween when the anode and the cathode are sequentially stacked. That is, the separator applied to the present embodiment is not an individual piece of a single sheet, but a web-type separator in the form of a roll such as a floor plate. Therefore, after the cathode is stacked, when the web-type separator covers the upper portion of the cathode and the anode is stacked again thereon, the web-type separator can be stacked together with the cathode and the anode in a form where the web-type separator covers the upper portion of the anode again. The web-type separator supply unit 170 is applied to continuously or organically supply the same web-type separator.

이러한 웹 타입 분리막 공급부(170)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 웹 타입 분리막을 공급하는 분리막 공급 유닛(171)과, 분리막 공급 유닛(171)과 연결되며, 웹 타입 분리막을 이동식 스태킹 유닛(130)으로 전달하는 분리막 공급 롤러(172)와, 분리막 공급 롤러(172)와 연결되며, 분리막 공급 롤러(172)의 동작을 구동 또는 정지시키는 롤러 구동부(173)를 포함한다. 롤러 구동부(173)는 모터를 포함하며, 모터의 온/오프(on/off) 동작으로 분리막 공급 롤러(172)가 동작 또는 정지되게 한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the web-type separation membrane supply unit 170 is connected to a separation membrane supply unit 171 and a separation membrane supply unit 171 for supplying a web-type separation membrane, and movable stacking the web-type separation membrane. It includes a separation membrane supply roller 172 delivered to the unit 130, and a roller driving unit 173 connected to the separation membrane supply roller 172, driving or stopping the operation of the separation membrane supply roller 172. The roller driving unit 173 includes a motor, and causes the separation membrane supply roller 172 to be operated or stopped by an on/off operation of the motor.

이처럼 롤투롤(roll to roll) 방식의 웹 타입 분리막 공급부(170)가 적용됨으로써 웹 타입 분리막을 공급하는 효율이 높아질 수 있는 이점이 있다.As such, by applying the web-type separator supply unit 170 of a roll-to-roll method, there is an advantage that the efficiency of supplying the web-type separator can be increased.

분리막 공급 유닛(171)과 분리막 공급 롤러(172) 사이에는 위치별로 다수 개 배치되되 해당 위치에서 웹 타입 분리막을 가이드하는 복수의 가이드 롤러(174)가 마련된다. 가이드 롤러(174)들을 무동력 자유 회전롤러로 적용된다.A plurality of guide rollers 174 are disposed between the separation membrane supply unit 171 and the separation membrane supply roller 172 for each location, and guide the web-type separation membrane at the corresponding location. The guide rollers 174 are applied as non-powered free rotation rollers.

가이드 롤러(174)들 사이에는 웹 타입 분리막을 센터링하는 분리막 센터링부(175)가 마련된다. 분리막 센터링부(175)로 인해 웹 타입 분리막이 비뚤지 않고 바르게 공급될 수 있다.A separation membrane centering part 175 for centering a web-type separation membrane is provided between the guide rollers 174. Due to the separation membrane centering portion 175, the web-type separation membrane can be properly supplied without being distorted.

가이드 롤러(174)들 사이에는 웹 타입 분리막의 공급량을 조절하는 분리막 버퍼부(176)가 마련된다. 분리막 버퍼부(176) 역시, 롤 형태를 가지며, 도 1 및 도 2의 화살표 방향으로 상하 동작되면서 웹 타입 분리막의 공급량을 조절한다.A separation membrane buffer unit 176 is provided between the guide rollers 174 to control the supply amount of the web-type separation membrane. The separation membrane buffer unit 176 also has a roll shape, and controls the supply amount of the web-type separation membrane while moving up and down in the direction of the arrows in FIGS. 1 and 2.

한편, 분리막 공급량 감지부(180)는 분리막 공급부(170)를 통해 이동식 스태킹 유닛(130) 쪽으로 공급되는 분리막의 장력 조절을 위해 분리막의 공급량, 다시 말해 분리막이 풀려 이동식 스태킹 유닛(130) 쪽으로 공급되는 양을 감지한다. 본 실시예에서 분리막 공급량 감지부(180)는 포텐션미터로 적용된다.On the other hand, the separation membrane supply amount detection unit 180 is supplied to the mobile stacking unit 130 by release of the separation membrane in order to adjust the tension of the separation membrane supplied to the mobile stacking unit 130 through the separation membrane supply unit 170. Detect sheep. In this embodiment, the separation membrane supply amount detecting unit 180 is applied as a potentiometer.

그리고, 컨트롤러(190)는 분리막 공급량 감지부(180)의 감지값을 토대로 분리막 공급부(170)의 롤러 구동부(173)의 동작을 컨트롤한다. 즉 분리막이 정해진만큼 풀려 공급되면 컨트롤러(190)의 컨트롤에 의해 롤러 구동부(173)의 동작이 정지된다. 따라서, 분리막은 일정한 장력을 가지고 스태킹될 수 있다.Further, the controller 190 controls the operation of the roller driving unit 173 of the separation membrane supply unit 170 based on the detected value of the separation membrane supply amount detection unit 180. That is, when the separation membrane is released and supplied by a predetermined amount, the operation of the roller driving unit 173 is stopped by the control of the controller 190. Thus, the separation membrane can be stacked with a certain tension.

이처럼 본 실시예의 경우에는 분리막의 장력이 조절되는 구조라서 설사, 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있으며, 특히, 스태킹 품질을 높일 수 있다.As described above, in the case of this embodiment, since the tension of the separator is controlled, even if the material becomes larger in the form of a long cell, it is possible to shorten the stacking work time while minimizing the delay time, thereby significantly increasing the productivity. And, in particular, can increase the stacking quality.

이러한 역할 외에도, 컨트롤러(190)는 도 11에 확대된 것처럼 분리막이 양극과 음극 사이에 배치되면서 양극과 음극이 순차적으로 스태킹될 수 있도록 양극 얼라인 공급부(110), 음극 얼라인 공급부(120), 이동식 스태킹 유닛(130), 전극 전달 유닛(140) 및 분리막 공급부(170)의 동작을 유기적으로 컨트롤하는 역할을 한다.In addition to these roles, the controller 190 includes an anode alignment supply unit 110, a cathode alignment supply unit 120, and a separator so that the anode and the cathode are sequentially stacked while the separator is disposed between the anode and the cathode as enlarged in FIG. It serves to organically control the operations of the movable stacking unit 130, the electrode transfer unit 140, and the separator supply unit 170.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 그리고 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The controller 190 performing this role may include a central processing unit 191 (CPU), a memory 192 (MEMORY), and a support circuit 193 (SUPPORT CIRCUIT).

중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 분리막 공급량 감지부(180)의 감지값을 토대로 분리막 공급부(170)의 롤러 구동부(173)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.The central processing unit 191 is among various computer processors that can be applied industrially to control the operation of the roller driving unit 173 of the separation membrane supply unit 170 based on the detected value of the separation membrane supply amount detection unit 180 in this embodiment. It can be one.

메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.The memory 192 (MEMORY) is connected to the central processing unit 191. The memory 192 may be installed locally or remotely as a computer-readable recording medium, and can be easily used such as random access memory (RAM), ROM, floppy disk, hard disk, or any digital storage type. It may be at least one or more memories.

서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.The support circuit 193 (SUPPORT CIRCUIT) is coupled with the central processing unit 191 to support typical operation of the processor. The support circuit 193 may include a cache, a power supply, a clock circuit, an input/output circuit, a subsystem, and the like.

본 실시예에서 컨트롤러(190)는 분리막 공급량 감지부(180)의 감지값을 토대로 분리막 공급부(170)의 롤러 구동부(173)의 동작을 컨트롤하는 한편 분리막이 양극과 음극 사이에 배치되면서 양극과 음극이 순차적으로 스태킹될 수 있도록 양극 얼라인 공급부(110), 음극 얼라인 공급부(120), 이동식 스태킹 유닛(130), 전극 전달 유닛(140) 및 분리막 공급부(170)의 동작을 유기적으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.In this embodiment, the controller 190 controls the operation of the roller driving unit 173 of the separation membrane supply unit 170 based on the detected value of the separation membrane supply amount detection unit 180, while the separation membrane is disposed between the anode and the cathode, The anode alignment supply unit 110, the cathode alignment supply unit 120, the movable stacking unit 130, the electrode transfer unit 140, and the separator supply unit 170 are organically controlled to be stacked sequentially, Such a series of control processes, etc. may be stored in the memory 192. Typically software routines may be stored in memory 192. Software routines can also be stored or executed by other central processing units (not shown).

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although the process according to the present invention has been described as being executed by a software routine, it is also possible that at least some of the processes of the present invention are performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented by software executed on a computer system, by hardware such as an integrated circuit, or by a combination of software and hardware.

한편, 본 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치에는 주름 형성 저지부(178)가 더 탑재된다.On the other hand, in the secondary battery stacking apparatus according to the present embodiment, a wrinkle formation preventing portion 178 is further mounted.

주름 형성 저지부(178)는 이동식 스태킹 유닛(130)으로 공급되는 분리막에 연결되되 스태킹되는 분리막에 주름이 형성되는 것을 저지시키는 역할을 한다. 앞서 기술한 것처럼 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커질 경우, 분리막 역시 함께 커질 수 있는데, 이렇게 커진 분리막을 스태킹하는 과정에서 분리막에 주름이 발생될 소지가 있다. 이를 해결하기 위해 주름 형성 저지부(178)가 마련되는 것이다.The wrinkle formation preventing portion 178 is connected to the separation membrane supplied to the movable stacking unit 130 and serves to prevent the formation of wrinkles in the stacked separation membrane. As described above, when the material becomes large in the form of a long cell, the separator may also grow, and there is a possibility that wrinkles may occur in the separator during the stacking process. In order to solve this, the wrinkle formation preventing portion 178 is provided.

주름 형성 저지부(178)는 도 8 내지 도 11에 자세히 도시된 바와 같이, 이동식 스태킹 유닛(130)으로 공급되기 직전의 분리막에 연결되되 해당 위치의 분리막을 업/다운(up/down) 이동 가능하게 지지하는 분리막 업/다운 구동 롤러(178)로 적용된다. 따라서, 주름 형성 저지부(178)는 분리막 공급부(170)의 일 구성일 수 있다.As shown in detail in FIGS. 8 to 11, the wrinkle formation preventing part 178 is connected to the separation membrane just before being supplied to the movable stacking unit 130, but the separation membrane at the corresponding position can be moved up/down. It is applied as a separation membrane up/down driving roller 178 to support it. Accordingly, the wrinkle formation preventing portion 178 may be a component of the separation membrane supply unit 170.

이때, 분리막이 이동식 스태킹 유닛(130) 상에 공급될 때, 분리막 업/다운 구동 롤러(178)의 위치가 이동식 스태킹 유닛(130) 상에 스태킹되는 분리막의 위치보다 낮게 배치된다. 다시 말해, 이동식 스태킹 유닛(130) 상에 스태킹되는 분리막의 위치보다 낮은 위치에서 분리막이 공급되면서 스태킹된다. 따라서, 분리막의 주름을 예방하는데 도움이 된다.At this time, when the separation membrane is supplied to the movable stacking unit 130, the position of the separation membrane up/down driving roller 178 is disposed lower than the position of the separation membrane stacked on the movable stacking unit 130. In other words, the separation membrane is stacked while being supplied at a position lower than the position of the separation membrane stacked on the movable stacking unit 130. Therefore, it is helpful to prevent wrinkles in the separator.

이하, 도 8 내지 도 11을 참조해서 본 실시예에 따른 2차전지 스태킹장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the secondary battery stacking apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 11.

우선, 음극을 먼저 스태킹한다고 가정할 때, 음극의 스태킹을 위하여 도 8처럼 이동식 스태킹 유닛(130)이 전극 전달 유닛(140)의 음극 전달부(160) 쪽으로 이동된다. 이때, 음극 전달부(160)의 하부 전극 패드(163)에는 이미 음극이 진공압으로 흡착된 상태이다.First, assuming that the cathode is first stacked, the movable stacking unit 130 is moved toward the cathode transfer unit 160 of the electrode transfer unit 140 as shown in FIG. 8 for stacking the cathode. At this time, the cathode is already adsorbed to the lower electrode pad 163 of the cathode transfer unit 160 by vacuum pressure.

도 8의 상태에서 도 9처럼 음극 전달부(160)의 작용, 즉 패드 이동부(164)의 작용으로 음극이 이동식 스태킹 유닛(130)의 스태킹 헤드(162)에 스태킹된다. 이와 같은 스태킹 작업 직후, 음극 전달부(160)의 회전에 의해 하부 전극 패드(163)에 음극이 다시 세팅되고 상부 전극 패드(163)에는 새로운 음극이 로딩된다.In the state of FIG. 8, as shown in FIG. 9, the cathode is stacked on the stacking head 162 of the movable stacking unit 130 by the action of the cathode transfer unit 160, that is, the action of the pad moving unit 164. Immediately after such a stacking operation, the negative electrode is set again on the lower electrode pad 163 by rotation of the negative electrode transfer unit 160 and a new negative electrode is loaded on the upper electrode pad 163.

다음, 양극의 스태킹을 위하여 도 10처럼 이동식 스태킹 유닛(130)이 전극 전달 유닛(140)의 양극 전달부(150) 쪽으로 이동된다. 이때, 양극 전달부(150)의 하부 전극 패드(153)에는 이미 양극이 흡착된 상태이다.Next, for stacking of the anode, the movable stacking unit 130 is moved toward the anode transfer unit 150 of the electrode transfer unit 140 as shown in FIG. 10. At this time, the anode is already adsorbed to the lower electrode pad 153 of the anode transfer unit 150.

한편, 양극의 스태킹을 위하여 도 10처럼 이동식 스태킹 유닛(130)이 전극 전달 유닛(140)의 양극 전달부(150) 쪽으로 이동될 때, 이동식 스태킹 유닛(130)이 웹 타입 분리막을 끌고 가는 형태가 되기 때문에 이동식 스태킹 유닛(130)이 양극 전달부(150) 쪽으로 이동됨에 따라 웹 타입 분리막이 이미 스태킹되어 위치되는 음극의 상부를 덮는 형태가 된다.On the other hand, when the mobile stacking unit 130 is moved toward the positive electrode transmission unit 150 of the electrode transmission unit 140 for stacking of the anode, as shown in FIG. 10, the mobile stacking unit 130 pulls the web-type separator. Therefore, as the movable stacking unit 130 moves toward the anode transfer unit 150, the web-type separator is already stacked and covers the upper portion of the cathode.

이때, 분리막 업/다운 구동 롤러(178)는 다운(down) 동작된 후, 그 위치에서 분리막이 공급되게 한다. 다시 말해, 이동식 스태킹 유닛(130) 상에 스태킹되는 분리막의 위치보다 낮은 위치에서 분리막이 공급되면서 스태킹되도록 한다. 딸서, 스태킹되는 분리막에 주름이 형성되지 않는다.At this time, after the separation membrane up/down driving roller 178 is operated down, the separation membrane is supplied at that position. In other words, the separation membrane is supplied and stacked at a position lower than the position of the separation membrane stacked on the movable stacking unit 130. As a result, wrinkles are not formed in the stacked separator.

그런 다음, 도 10의 상태에서 도 11처럼 양극 전달부(150)의 작용, 즉 패드 이동부(154)의 작용으로 양극이 이동식 스태킹 유닛(130)의 스태킹 헤드(162)에 스태킹된다. 이때는 양극이 웹 타입 분리막 위로 스태킹되는 형태가 된다. 이와 같은 스태킹 작업 직후, 양극 전달부(150)의 회전에 의해 하부 전극 패드(153)에 음극이 다시 세팅되고 상부 전극 패드(153)에는 새로운 음극이 로딩된다.Then, in the state of FIG. 10, as shown in FIG. 11, the anode is stacked on the stacking head 162 of the movable stacking unit 130 by the action of the anode transfer unit 150, that is, the action of the pad moving unit 154. In this case, the anode is stacked on the web-type separator. Immediately after such a stacking operation, the negative electrode is set again on the lower electrode pad 153 by rotation of the positive electrode transfer unit 150 and a new negative electrode is loaded on the upper electrode pad 153.

이처럼 스태킹 헤드(162) 상에 음극이 스태킹된 후, 웹 타입 분리막이 음극의 상부를 덮어 음극과 분리한 다음, 웹 타입 분리막 위로 다시 양극이 스태킹되는 작업이 반복적으로 진행됨으로써 공정에서 요구되는 높이로 전극을 스태킹할 수 있게 되고, 이로 인해 2차전지를 제조할 수 있다.In this way, after the cathode is stacked on the stacking head 162, the web-type separator covers the upper portion of the cathode to separate it from the cathode, and then the anode is stacked again on the web-type separator to achieve the required height in the process. The electrodes can be stacked, and thus a secondary battery can be manufactured.

이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 롱셀(Long Cell) 형태로 자재가 커지더라도 딜레이 타임(Delay Time)을 최소화하면서 스태킹 작업시간을 단축할 수 있어 생산성을 종래보다 월등히 높일 수 있게 된다.According to this embodiment, which works based on the structure as described above, even if the material becomes larger in the form of a long cell, it is possible to shorten the stacking operation time while minimizing the delay time. You can increase it.

이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations belong to the claims of the present invention.

101 : 장치 본체 110 : 양극 얼라인 공급부
120 : 음극 얼라인 공급부 130 : 이동식 스태킹 유닛
140 : 전극 전달 유닛 150 : 양극 전달부
160 : 음극 전달부 170 : 분리막 공급부
180 : 분리막 공급량 감지부 190 : 컨트롤러101: device main body 110: anode alignment supply unit
120: cathode alignment supply unit 130: movable stacking unit
140: electrode transfer unit 150: anode transfer unit
160: cathode transfer unit 170: separation membrane supply unit
180: separator supply amount detection unit 190: controller

Claims (19)

2차전지를 형성하는 전극 중에서 양극을 얼라인(align)시켜 공급하는 양극 얼라인 공급부;
상기 양극 얼라인 공급부의 반대편에 배치되며, 상기 전극 중에서 음극을 얼라인(align)시켜 공급하는 음극 얼라인 공급부;
상기 양극과 상기 음극 사이에 교번적으로 스태킹되되 상기 양극과 상기 음극을 분리시키는 분리막을 공급하는 분리막 공급부;
상기 양극 얼라인 공급부와 상기 음극 얼라인 공급부 간을 이동하되 상기 양극, 상기 음극 및 상기 분리막이 스태킹되는 장소를 형성하는 이동식 스태킹 유닛(moving stacking unit); 및
상기 양극 얼라인 공급부, 상기 음극 얼라인 공급부 및 상기 이동식 스태킹 유닛 사이에 배치되며, 상기 양극 얼라인 공급부, 상기 음극 얼라인 공급부 및 상기 이동식 스태킹 유닛과의 상호작용을 통해 상기 양극과 상기 음극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 전극 전달 유닛을 포함하며,
상기 이동식 스태킹 유닛은,
스태킹 바디;
상기 스태킹 바디의 상부에 연결되며, 상기 전극이 스태킹되는 장소를 형성하는 스태킹 헤드; 및
상기 스태킹 바디에 대하여 상기 스태킹 헤드를 업/다운(upd/down) 구동시키는 스태킹 업/다운 구동부를 포함하며,
상기 전극 전달 유닛은, 드럼(drum) 방식으로 일 영역이 회전되면서 상기 양극과 상기 음극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 드럼식 전극 전달 유닛인 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.A positive electrode alignment supply unit that aligns and supplies a positive electrode among electrodes forming a secondary battery;
A cathode alignment supply unit disposed opposite the anode alignment supply unit and supplying a cathode by aligning a cathode among the electrodes;
A separation membrane supply unit which is alternately stacked between the anode and the cathode and supplies a separation membrane separating the anode and the cathode;
A moving stacking unit that moves between the positive electrode alignment supply unit and the negative electrode alignment supply unit and forms a stacking location of the positive electrode, the negative electrode, and the separator; And
It is disposed between the positive electrode alignment supply unit, the negative electrode alignment supply unit, and the mobile stacking unit, and the positive electrode and the negative electrode are connected to the positive electrode and the negative electrode through interaction with the positive electrode alignment supply unit, the negative electrode alignment supply unit, and the mobile stacking unit. Including an electrode transfer unit for transferring to the movable stacking unit,
The movable stacking unit,
Stacking body;
A stacking head connected to an upper portion of the stacking body and forming a location where the electrodes are stacked; And
It includes a stacking up / down driving unit for driving the stacking head up / down (upd / down) with respect to the stacking body,
The electrode transfer unit is a drum-type electrode transfer unit that transfers the anode and the cathode to the movable stacking unit while one area is rotated in a drum manner. 제1항에 있어서,
상기 이동식 스태킹 유닛과 연결되고, 상기 이동식 스태킹 유닛을 구동시키는 유닛 구동체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 1,
A secondary battery stacking apparatus, further comprising a unit driving body connected to the mobile stacking unit and driving the mobile stacking unit. 제1항에 있어서,
상기 분리막 공급부는,
상기 양극과 상기 음극이 순차적으로 스태킹될 때, 그 사이로 상기 분리막이 연속적인 웹(web) 타입으로 공급되도록 하는 웹 타입 분리막 공급부인 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 1,
The separation membrane supply unit,
When the anode and the cathode are sequentially stacked, the secondary battery stacking apparatus is a web-type separator supply unit configured to supply the separator in a continuous web type therebetween. 제3항에 있어서,
상기 분리막 공급부는,
상기 웹 타입으로 된 웹 타입 분리막을 공급하는 분리막 공급 유닛;
상기 분리막 공급 유닛과 연결되며, 상기 웹 타입 분리막을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 분리막 공급 롤러; 및
상기 분리막 공급 롤러와 연결되며, 상기 분리막 공급 롤러의 동작을 구동 또는 정지시키는 롤러 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 3,
The separation membrane supply unit,
A separation membrane supply unit for supplying the web-type separation membrane in the web type;
A separation membrane supply roller connected to the separation membrane supply unit and transferring the web-type separation membrane to the movable stacking unit; And
A secondary battery stacking apparatus comprising a roller driving unit connected to the separation membrane supply roller and driving or stopping an operation of the separation membrane supply roller. 제4항에 있어서,
상기 분리막 공급부를 통해 상기 이동식 스태킹 유닛 쪽으로 공급되는 분리막의 장력 조절을 위해 상기 분리막의 공급량을 감지하는 분리막 공급량 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 4,
A secondary battery stacking apparatus, further comprising: a separator supply amount detector configured to detect a supply amount of the separator to adjust the tension of the separator supplied to the mobile stacking unit through the separator supply part. 제5항에 있어서,
상기 분리막 공급량 감지부의 감지값을 토대로 상기 롤러 구동부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 5,
A secondary battery stacking apparatus further comprising a controller configured to control an operation of the roller driving unit based on a detection value of the separation membrane supply amount detection unit. 제4항에 있어서,
상기 분리막 공급부는,
상기 분리막 공급 유닛과 상기 분리막 공급 롤러 사이에 다수 개 배치되며, 상기 웹 타입 분리막을 가이드하는 복수의 가이드 롤러;
상기 가이드 롤러들 사이에 배치되며, 상기 웹 타입 분리막을 센터링하는 분리막 센터링부; 및
상기 가이드 롤러들 사이에 배치되며, 상기 웹 타입 분리막의 공급량을 조절하는 분리막 버퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 4,
The separation membrane supply unit,
A plurality of guide rollers disposed between the separation membrane supply unit and the separation membrane supply roller, and guiding the web-type separation membrane;
A separation membrane centering unit disposed between the guide rollers and centering the web-type separation membrane; And
A secondary battery stacking apparatus, further comprising a separation membrane buffer unit disposed between the guide rollers and controlling a supply amount of the web-type separation membrane. 제1항에 있어서,
상기 이동식 스태킹 유닛으로 공급되는 분리막에 연결되되 스태킹되는 상기 분리막에 주름이 형성되는 것을 저지시키는 주름 형성 저지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 1,
The secondary battery stacking apparatus further comprising a wrinkle formation stop part connected to the separation membrane supplied to the movable stacking unit to prevent the formation of wrinkles in the stacked separation membrane. 제8항에 있어서,
상기 주름 형성 저지부는 상기 이동식 스태킹 유닛으로 공급되기 직전의 분리막에 연결되되 해당 위치의 분리막을 업/다운(up/down) 이동 가능하게 지지하는 분리막 업/다운 구동 롤러인 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 8,
The wrinkle formation prevention part is a separator up/down driving roller connected to the separator immediately before being supplied to the movable stacking unit and supporting the separator at a corresponding position so as to move up/down. Stacking device. 제9항에 있어서,
상기 분리막이 상기 이동식 스태킹 유닛 상에 공급될 때, 상기 분리막 업/다운 구동 롤러의 위치가 상기 이동식 스태킹 유닛 상에 스태킹되는 분리막의 위치보다 낮게 배치되는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 9,
When the separation membrane is supplied on the movable stacking unit, the position of the separation membrane up/down driving roller is disposed lower than the position of the separation membrane stacked on the movable stacking unit. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 드럼식 전극 전달 유닛은,
상기 양극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 양극 전달부;
상기 양극 전달부에 이웃하게 배치되며, 상기 음극을 상기 이동식 스태킹 유닛으로 전달하는 음극 전달부; 및
상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부를 공용으로 지지하는 공용 유닛 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 1,
The drum-type electrode transfer unit,
An anode transfer unit for transferring the anode to the mobile stacking unit;
A cathode transfer unit disposed adjacent to the anode transfer unit and transferring the cathode to the mobile stacking unit; And
A secondary battery stacking apparatus comprising a common unit body supporting the positive electrode transmission unit and the negative electrode transmission unit in common. 제13항에 있어서,
상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부는 동일한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 13,
The secondary battery stacking apparatus, characterized in that the positive electrode transmission unit and the negative electrode transmission unit have the same structure. 제14항에 있어서,
상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부 모두는,
드럼식 회전체;
상기 드럼식 회전체의 일측에 연결되며, 상기 드럼식 회전체를 회전시키는 모터; 및
상기 드럼식 회전체에 마련되며, 상기 양극 또는 상기 음극을 받아 전달하는 전극 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 14,
Both of the anode transfer unit and the cathode transfer unit,
Drum type rotating body;
A motor connected to one side of the drum-type rotating body and rotating the drum-type rotating body; And
A secondary battery stacking apparatus comprising an electrode pad provided on the drum-type rotating body and receiving and transmitting the positive electrode or the negative electrode. 제15항에 있어서,
상기 양극 전달부와 상기 음극 전달부 모두는,
상기 드럼식 회전체에 대하여 상기 전극 패드를 선형 이동시동시키는 패드 이동부; 및
상기 드럼식 회전체에서 상기 모터의 반대편에 배치되며, 상기 드럼식 회전체를 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 15,
Both of the anode transfer unit and the cathode transfer unit,
A pad moving part for starting linear movement of the electrode pad with respect to the drum type rotating body; And
A secondary battery stacking apparatus further comprising a rotation support portion disposed on the opposite side of the motor in the drum-type rotation body and rotatably supporting the drum-type rotation body. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 양극 얼라인 공급부는,
상기 양극을 공급하는 양극 공급 모듈;
상기 양극 공급 모듈에서 공급되는 양극을 얼라인(align)시키는 양극 얼라인 모듈; 및
상기 양극 공급 모듈의 양극을 상기 양극 얼라인 모듈으로 전달하는 한편 상기 양극 얼라인 모듈을 통해 얼라인 완료된 양극을 상기 전극 전달 유닛으로 전달하는 양극 트랜스퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 1,
The anode alignment supply unit,
An anode supply module supplying the anode;
An anode alignment module for aligning anodes supplied from the anode supply module; And
And a positive electrode transfer transferring the positive electrode of the positive electrode supply module to the positive electrode alignment module and transferring the aligned positive electrode to the electrode transfer unit through the positive electrode alignment module. 제1항에 있어서,
상기 음극 얼라인 공급부는,
상기 음극을 공급하는 음극 공급 모듈;
상기 음극 공급 모듈에서 공급되는 음극을 얼라인(align)시키는 음극 얼라인 모듈; 및
상기 음극 공급 모듈의 음극을 상기 음극 얼라인 모듈으로 전달하는 한편 상기 음극 얼라인 모듈을 통해 얼라인 완료된 음극을 상기 전극 전달 유닛으로 전달하는 음극 트랜스퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 스태킹장치.The method of claim 1,
The cathode alignment supply unit,
A cathode supply module for supplying the cathode;
A cathode alignment module for aligning cathodes supplied from the cathode supply module; And
And a cathode transfer transferring the cathode of the cathode supply module to the cathode alignment module and transferring the aligned anode to the electrode transfer unit through the cathode alignment module.
KR1020190060045A 2019-05-22 2019-05-22 Secondary cell stacking apparatus KR102203397B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190060045A KR102203397B1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Secondary cell stacking apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190060045A KR102203397B1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Secondary cell stacking apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200134513A KR20200134513A (en) 2020-12-02
KR102203397B1 true KR102203397B1 (en) 2021-01-15

Family

ID=73791674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190060045A KR102203397B1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Secondary cell stacking apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102203397B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230000348A (en) * 2021-06-24 2023-01-02 주식회사 에스에프에이 Secondary cell stacking apparatus
KR20230000347A (en) * 2021-06-24 2023-01-02 주식회사 에스에프에이 Secondary cell stacking apparatus
KR20230001679A (en) * 2021-06-29 2023-01-05 주식회사 에스에프에이 Stacking cell pulling apparatus and secondary cell stacking system with the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230083890A (en) * 2021-12-03 2023-06-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Zigzag stacking apparatus for battery electrode

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101956758B1 (en) * 2017-10-23 2019-03-11 주식회사 디에이테크놀로지 Machine for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6154801B2 (en) * 2012-02-28 2017-06-28 長野オートメーション株式会社 Apparatus and method for manufacturing electrode body
KR20130104279A (en) 2012-03-13 2013-09-25 삼성전자주식회사 The method for inspecting wire of light emitting device and the system using the same
KR101906983B1 (en) * 2016-04-01 2018-10-11 (주)엔에스 Apparatus and Method for Manufacturing Electrode Assembly and Electrode Assembly manufactured by using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101956758B1 (en) * 2017-10-23 2019-03-11 주식회사 디에이테크놀로지 Machine for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230000348A (en) * 2021-06-24 2023-01-02 주식회사 에스에프에이 Secondary cell stacking apparatus
KR20230000347A (en) * 2021-06-24 2023-01-02 주식회사 에스에프에이 Secondary cell stacking apparatus
KR102606431B1 (en) * 2021-06-24 2023-11-29 주식회사 에스에프에이 Secondary cell stacking apparatus
KR102606433B1 (en) * 2021-06-24 2023-11-29 주식회사 에스에프에이 Secondary cell stacking apparatus
KR20230001679A (en) * 2021-06-29 2023-01-05 주식회사 에스에프에이 Stacking cell pulling apparatus and secondary cell stacking system with the same
KR102606432B1 (en) * 2021-06-29 2023-11-29 주식회사 에스에프에이 Stacking cell pulling apparatus and secondary cell stacking system with the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200134513A (en) 2020-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102203397B1 (en) Secondary cell stacking apparatus
EP4002541A1 (en) Die-cutting lamination system and method
KR101956758B1 (en) Machine for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery
EP4002542A1 (en) Die-cutting and lamination system and method
KR100828677B1 (en) System for feeding fuel cell stack and method thereof
US11670794B2 (en) Secondary battery manufacturing equipment and secondary battery manufacturing method using same
KR101956763B1 (en) Edge Position Control System for Secondary Battery Cell Manufacturing Machine
KR102503562B1 (en) Apparatus for progressing web used in making electrode of secondary battery
KR101208998B1 (en) Apparatus for transferring electrode plate
KR102319133B1 (en) Separator withdrawal apparatus
KR102594046B1 (en) Apparatus for supplying separator packing vinyl
KR102171685B1 (en) Secondary cell stacking appratus
KR102203398B1 (en) Secondary cell stacking system automatically
KR20230027154A (en) Secondary Battery Stacking Equipment
KR102606432B1 (en) Stacking cell pulling apparatus and secondary cell stacking system with the same
KR200493852Y1 (en) Electrode Lamination Device Comprising Feeding Conveyor
KR102319010B1 (en) Separator withdrawal apparatus
KR102606431B1 (en) Secondary cell stacking apparatus
KR20230096251A (en) Separator stacking apparatus for cell manufacturing of secondary cell
KR102606433B1 (en) Secondary cell stacking apparatus
KR102559375B1 (en) Loading and unloading device for a hollow roll
KR20230094736A (en) Secondary cell stacking apparatus
KR102559374B1 (en) Loading and unloading device for a hollow roll
KR102644861B1 (en) Device for folding electrode assembly
WO2024070937A1 (en) Electrode plate processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant