KR20200061033A - Lamination apparatus and method, producing facility of secondary battery including the same - Google Patents

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KR20200061033A KR1020180146356A KR20180146356A KR20200061033A KR 20200061033 A KR20200061033 A KR 20200061033A KR 1020180146356 A KR1020180146356 A KR 1020180146356A KR 20180146356 A KR20180146356 A KR 20180146356A KR 20200061033 A KR20200061033 A KR 20200061033A
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노태균
김기웅
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a lamination apparatus comprising: a jig on which an electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked is disposed on an upper surface; a first lamination unit performing primary bonding by pressing the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig; and a second lamination unit performing secondary bonding by pressing only a part of the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig, wherein the second lamination unit has a greater pressing force than the first lamination unit.

Description

라미네이션장치 및 방법, 그를 포함하는 이차전지 제조설비{LAMINATION APPARATUS AND METHOD, PRODUCING FACILITY OF SECONDARY BATTERY INCLUDING THE SAME}Lamination apparatus and method, secondary battery manufacturing equipment including the same {LAMINATION APPARATUS AND METHOD, PRODUCING FACILITY OF SECONDARY BATTERY INCLUDING THE SAME}

본 발명은 라미네이션장치 및 방법, 그를 포함하는 이차전지 제조설비에 관한 것으로서, 특히 전극조립체의 접합력을 개선한 라미네이션장치 및 방법, 그를 포함하는 이차전지 제조설비에 관한 것이다.The present invention relates to a lamination apparatus and method, a secondary battery manufacturing facility including the same, and more particularly, to a lamination apparatus and method for improving the bonding strength of the electrode assembly, and to a secondary battery manufacturing facility including the same.

일반적으로, 이차전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. In general, a secondary battery, unlike a primary battery that cannot be charged, means a battery that can be charged and discharged, and is widely used in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles.

이와 같은 이차전지는 전극탭을 구비한 전극조립체, 상기 전극탭에 결합되는 전극리드, 상기 전극리드의 선단이 외부로 인출된 상태로 상기 전극조립체를 수용하는 케이스를 포함하며, 상기 전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 적층되는 기본단위체, 또는 상기 기본단위체가 복수개 적층되는 단위체 스택부로 형성된다.Such a secondary battery includes an electrode assembly having an electrode tab, an electrode lead coupled to the electrode tab, and a case accommodating the electrode assembly in a state where the tip of the electrode lead is drawn out, and the electrode assembly is an electrode. It is formed of a basic unit in which the separation membrane is laminated alternately, or a unit stack portion in which a plurality of the basic units are stacked.

한편, 상기한 전극조립체는 전극과 분리막의 접합력을 높이기 위해 라미네이션공정을 수행하며, 상기 라미네이션공정은 전극조립체를 압연하여 전극과 분리막의 접합력을 높일 수 있다.Meanwhile, the above-described electrode assembly performs a lamination process to increase the bonding force between the electrode and the separator, and the lamination process may increase the bonding force between the electrode and the separator by rolling the electrode assembly.

그러나 상기한 전극조립체는 전해액이 함침되거나 또는 온도가 상승하면, 모서리 또는 꼭지점 영역을 포함한 국부적인 부분의 접합력이 약화되는 문제점이 있었다.However, the above-described electrode assembly has a problem in that when the electrolyte is impregnated or the temperature rises, the bonding force of the local portion including the corners or vertex regions is weakened.

국내 특허공개번호 제10-2014-0004572호Domestic Patent Publication No. 10-2014-0004572

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 전극조립체의 전체를 1차로 접합한 후, 전극조립체의 국부적인 부분을 2차로 접합하며, 이에 따라 전극조립체의 접합력을 개선할 수 있는 라미네이션장치 및 방법, 그를 포함하는 이차전지 제조설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the above problems, and the present invention firstly bonds the entirety of the electrode assembly, and then bonds the local part of the electrode assembly secondarily, thereby improving the bonding force of the electrode assembly. It is an object of the present invention to provide a lamination apparatus and method, and a secondary battery manufacturing facility including the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체가 상면에 배치되는 지그; 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면을 가압하여 1차로 접합하는 제1 라미네이션부; 및 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면 중 일부 표면만 가압하여 2차로 접합하는 제2 라미네이션부를 포함하며, 상기 제2 라미네이션부는 상기 제1 라미네이션부 보다 큰 가압력을 가질 수 있다.Lamination apparatus according to a first embodiment of the present invention for achieving the above object is a jig in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked electrode assembly is disposed on the upper surface; A first lamination unit for primary bonding by pressing the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig; And a second lamination part for secondarily bonding by pressing only a part of the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig, and the second lamination part may have a greater pressing force than the first lamination part.

상기 일부 표면은, 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역으로 형성될 수 있다.The partial surface may be formed of each vertex region of the electrode assembly.

상기 제2 라미네이션부는, 상기 지그의 상부에 구비되고 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체를 향해 하강하면서 상기 전극조립체의 꼭지점 영역을 가압하여 접합하는 제2 가압편을 구비한 제2 가압부재를 포함할 수 있다.The second lamination portion may include a second pressing member having a second pressing piece provided on an upper portion of the jig and pressing and joining a vertex region of the electrode assembly while descending toward the electrode assembly disposed on the jig. Can be.

상기 제2 가압편은 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역을 가압하도록 4개로 마련되고, 4개의 상기 제2 가압편은, 상기 전극조립체의 길이방향 끝에 위치한 일측 끝단면과 상기 전극조립체의 폭방향 끝에 위치한 일측 측단면을 포함한 'ㄱ'자 형태를 가질 수 있다.The second pressing piece is provided in four to press each vertex region of the electrode assembly, and the four second pressing pieces are located at one end end surface located at the longitudinal end of the electrode assembly and at the width end of the electrode assembly. It may have the shape of an'a' including one side cross-section.

상기 전극조립체를 가압하는 상기 제2 가압편의 가압면은 상기 전극조립체의 외측에서 내측으로 갈수록 폭이 작아지는 경사면으로 형성될 수 있다.The pressing surface of the second pressing piece for pressing the electrode assembly may be formed as an inclined surface having a smaller width from the outside to the inside of the electrode assembly.

상기 일부 표면은, 상기 전극조립체의 표면 중앙에 위치한 중앙 영역을 더 포함하고, 상기 제2 라미네이션부는, 상기 전극조립체의 중앙 영역을 가압하는 제3 가압편을 구비한 제3 가압부재를 더 포함할 수 있다.The partial surface further includes a central region located at the center of the surface of the electrode assembly, and the second lamination portion further includes a third pressing member having a third pressing piece that presses the central region of the electrode assembly. Can be.

상기 제3 가압편의 가압면은 상기 제2 가압편의 가압면 보다 상기 지그를 기준으로 보았을 때 상기 지그 방향으로 더 돌출될 수 있다.The pressing surface of the third pressing piece may protrude further in the jig direction when viewed with respect to the jig than the pressing surface of the second pressing piece.

상기 전극조립체의 중앙 영역을 가압하는 상기 제3 가압편의 가압면은 사각틀 형태를 가질 수 있다.The pressing surface of the third pressing piece that presses the central region of the electrode assembly may have a square frame shape.

상기 제3 가압부재는 상기 전극조립체의 중앙 영역을 탄력적으로 가압할 수 있다.The third pressing member may elastically press the central region of the electrode assembly.

상기 제2 가압편의 가압면은 복수개의 홈과 돌기를 포함하는 요철부로 형성되면서 상기 전극조립체의 꼭지점 영역을 패턴 접착할 수 있다.The pressing surface of the second pressing piece may be formed of a concavo-convex portion including a plurality of grooves and protrusions, and pattern-bond the vertex region of the electrode assembly.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션방법은 지그의 상면에 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 배치하는 배치단계(S10); 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면을 제1 라미네이션부로 가압하여 1차로 접합하는 1차 접합단계(S20); 및 1차 접합된 상기 전극조립체의 표면 전체 중 일부 영역만 제2 라미네이션부로 가압하여 2차로 접합하는 2차 접합단계(S30)를 포함하며, 상기 2차 접합단계(S30)는 상기 1차 접합단계(S20) 보다 큰 가압력으로 전극조립체를 가압할 수 있다.On the other hand, the lamination method according to the first embodiment of the present invention includes an arrangement step (S10) of arranging an electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked on an upper surface of a jig; A first bonding step (S20) of first bonding the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig with a first lamination part; And a second bonding step (S30) in which only a part of the entire surface of the electrode assembly that is firstly bonded is pressurized to the second lamination part to secondarily bond the second bonding step (S30). (S20) The electrode assembly may be pressed with a greater pressing force.

상기 일부 영역은 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역과 중앙 영역으로 형성될 수 있다.The partial region may be formed as each vertex region and central region of the electrode assembly.

상기 2차 접합단계(S30)는 상기 제2 라미네이션부의 제2 가압부재로 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역을 가압하여 접합하는 메인 접합공정과, 상기 제2 라미네이션부의 제3 가압부재를 통해 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 중앙 영역을 가압하여 접합하는 임시 접합공정을 포함할 수 있다.In the second bonding step (S30), a main bonding process of pressing and bonding each vertex region of the electrode assembly disposed on the jig as a second pressing member of the second lamination unit and a third pressing member of the second lamination unit It may include a temporary bonding process for pressing and bonding the central region of the electrode assembly disposed on the jig through.

상기 2차 접합단계(S30)는 상기 임시 접합공정을 먼저 수행한 후, 상기 메인 접합공정을 수행할 수 있다.In the second bonding step (S30), the temporary bonding process may be performed first, and then the main bonding process may be performed.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조설비는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체을 접합하는 라미네이션장치를 포함하며, 상기 라미네이션장치는, 전극조립체가 상면에 배치되는 지그, 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면을 가압하여 1차로 접합하는 제1 라미네이션부; 및 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면 중 일부 표면만 가압하여 2차로 접합하는 제2 라미네이션부를 포함하며, 상기 제2 라미네이션부는 상기 제1 라미네이션 보다 큰 가압력을 가질 수 있다.On the other hand, the secondary battery manufacturing equipment according to the second embodiment of the present invention includes a lamination device for bonding an electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked. In the lamination device, the electrode assembly is disposed on an upper surface. A jig, a first lamination unit for primary bonding by pressing the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig; And a second lamination part for secondarily bonding by pressing only a part of the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig, and the second lamination part may have a greater pressing force than the first lamination.

본 발명의 라미네이션장치는 전극조립체의 전체 표면을 1차로 접합하는 제1 라미네이션부와, 전극조립체의 일부 표면인 각 꼭지점 영역과 중앙 영역을 2차로 접합하는 제2 라미네이션부를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체의 접합력을 크게 높일 수 있고, 이에 따라 전해액이 함침되거나 또는 130℃까지 온도가 상승하더라도 접합력이 약화되는 방지할 수 있다.The lamination apparatus of the present invention is characterized in that it comprises a first lamination unit for first bonding the entire surface of the electrode assembly, and a second lamination unit for secondarily bonding each vertex region and the central region, which are some surfaces of the electrode assembly, Due to these features, the bonding strength of the electrode assembly can be greatly increased, and accordingly, even if the electrolyte is impregnated or the temperature rises to 130° C., the bonding strength is weakened.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치를 대략적으로 도시한 측면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치의 제1 라미네이션부를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치의 제2 라미네이션부를 도시한 정면 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치의 제2 라미네이션부를 도시한 저면 사시도.
도 5는 도 4에 표시한 A-A선 단면도.
도 6은 도 4에 표시한 B-B선 단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치의 사용상태를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션방법을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조설비의 실링장치를 도시한 측면도.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 라미네이션장치의 제2 라미네이션부를 도시한 저면도.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 라미네이션장치의 제2 라미네이션부를 도시한 저면도.
도 12는 본 발명의 실험결과를 나타낸 그래프.
도 13은 본 발명의 실험결과를 정리한 표.1 is a side view schematically showing a lamination apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a first lamination unit of the lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a front perspective view showing a second lamination unit of the lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a bottom perspective view showing a second lamination unit of the lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 4.
Fig. 6 is a sectional view taken along line BB in Fig. 4;
7 is a sectional view showing a use state of a lamination apparatus according to a first embodiment of the present invention.
8 is a flow chart showing a lamination method according to a first embodiment of the present invention.
9 is a side view showing a sealing device of a secondary battery manufacturing facility according to a second embodiment of the present invention.
10 is a bottom view showing a second lamination unit of the lamination apparatus according to the third embodiment of the present invention.
11 is a bottom view showing a second lamination unit of the lamination apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
12 is a graph showing the experimental results of the present invention.
13 is a table summarizing the experimental results of the present invention.

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 to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치][Lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention]

본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 접합하되, 전극조립체의 전체 표면을 1차로 접합하고, 다음으로 전극조립체의 전체 표면 중 국부적인 부분을 2차로 접합하며, 이에 따라 전극조립체의 전체 표면, 특히 국부적인 부분의 접합력을 효과적으로 개선할 수 있다.The lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention bonds an electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked, and the entire surface of the electrode assembly is first bonded, and then, locally among the entire surfaces of the electrode assembly. The phosphorus portion is bonded to the secondary, thereby effectively improving the bonding strength of the entire surface of the electrode assembly, particularly the local portion.

한편, 전극조립체(10)는 도 7을 참조하면 복수의 전극(11)과 복수의 분리막(12)이 상하방향을 따라 교대로 적층되는 구조를 가진다.Meanwhile, referring to FIG. 7, the electrode assembly 10 has a structure in which a plurality of electrodes 11 and a plurality of separators 12 are alternately stacked along the vertical direction.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10)가 상면에 배치되는 지그(110), 상기 지그에 배치된 전극조립체(10)의 전체 표면을 가압하여 1차로 접합하는 제1 라미네이션부(120), 및 상기 지그(110)에 배치된 상기 전극조립체(10)의 전체 표면 중 일부 표면만 가압하여 2차로 접합하는 제2 라미네이션부(130)를 포함한다.That is, the lamination apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the electrode assembly 10, the jig 110 is disposed on the upper surface, the electrode assembly 10 disposed on the jig ), the first lamination unit 120 for primary bonding by pressing the entire surface, and the second lamination for secondary bonding by pressing only a part of the entire surface of the electrode assembly 10 disposed on the jig 110 Includes part 130.

지그Jig

상기 지그(110)는 도 1을 참조하면, 전극조립체를 배치하기 위한 것으로, 사각판 형태를 가지고, 상기 전극조립체(10)가 배치되는 상면은 수평면으로 형성된다.Referring to FIG. 1, the jig 110 is for disposing an electrode assembly, has a square plate shape, and an upper surface on which the electrode assembly 10 is disposed is formed as a horizontal surface.

한편, 상기 수평면에는 상기 전극조립체(10)를 설정된 곳에 위치시키기 위한 가이드편(111)이 더 포함되며, 상기 가이드편(111)은 상기 지그(110)에 배치되는 전극조립체(10)의 일측 단부를 지지하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 위치를 지그의 일측 단부를 기준으로 항상 일정하게 배치시킬 수 있다.On the other hand, the horizontal surface further includes a guide piece 111 for positioning the electrode assembly 10 in a set place, and the guide piece 111 has one end of the electrode assembly 10 disposed on the jig 110. It is supported, and accordingly, the position of the electrode assembly 10 may be always constant based on one end of the jig.

제1 라미네이션부First lamination section

상기 제1 라미네이션부(120)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체의 전체 표면을 1차로 접합하기 위한 것으로, 상기 지그(110)의 상부에 구비되고 상기 지그(110)를 향해 수직 이동하면서 상기 지그(110)에 배치된 전극조립체(10)의 상부 표면 전체를 가압하는 제1 가압부재(121)와, 상기 제1 가압부재(121)를 상기 지그(110)를 향해 수직 이동시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 제1 실린더(122)를 포함한다.The first lamination unit 120 is for first bonding the entire surface of the electrode assembly, as shown in FIGS. 1 and 2, provided on the top of the jig 110 and the jig 110 The first pressing member 121 pressing the entire upper surface of the electrode assembly 10 disposed on the jig 110 while vertically moving toward the jig 110, and vertically moving the first pressing member 121 toward the jig 110 And a first cylinder 122 that moves or returns to the original position.

여기서 상기 제1 가압부재(121)는 지그(110)를 향하는 저면에 제1 가압편(121a)을 포함하며, 상기 제1 가압편(121a)의 가압면은 전극조립체(10)의 표면 전체를 동시에 가압하도록 수평면으로 형성된다.Here, the first pressing member 121 includes a first pressing piece 121a on the bottom surface facing the jig 110, and the pressing surface of the first pressing piece 121a covers the entire surface of the electrode assembly 10. It is formed in a horizontal plane to simultaneously press.

특히, 상기 제1 가압편(121a)은 상기 제1 가압부재(121)로부터 착탈 가능한 구조를 가진다. 즉, 상기 제1 가압편(121a)에 돌기가 형성되고, 상기 제1 가압부재(121)에 상기 돌기가 결합되는 홈이 형성되며, 상기 돌기와 상기 홈의 결합여부에 따라 상기 제1 가압편(121a)을 상기 제1 가압부재(121)로부터 결합하거나 또는 분리시킬 수 있다. 이는 제1 가압편(121a)이 설정된 수치 이상 마모되었을 경우 손쉽게 교체할 수 있다.In particular, the first pressing piece (121a) has a structure that can be detached from the first pressing member (121). That is, a protrusion is formed on the first pressing piece 121a, a groove to which the protrusion is coupled to the first pressing member 121 is formed, and the first pressing piece ( 121a) may be coupled to or separated from the first pressing member 121. This can be easily replaced when the first pressing piece 121a is worn over a set value.

이와 같은 제1 라미네이션부(120)는 상기 지그(110)에 배치된 전극조립체(10) 전체를 가압하여 전극조립체(10)에 포함된 전극(11)과 분리막(12)을 1차로 접합하며, 이에 따라 전극(11)과 분리막(12)의 결합성을 높일 수 있고, 이와 함께 제2 라미네이션부에 의해 가압시 전극(11)과 분리막(12)의 사행 발생을 미연에 방지할 수 있다.The first lamination unit 120 presses the entire electrode assembly 10 disposed on the jig 110 to primarily bond the electrode 11 and the separator 12 included in the electrode assembly 10, Accordingly, the bonding property between the electrode 11 and the separator 12 can be enhanced, and meanwhile, the meandering of the electrode 11 and the separator 12 when pressed by the second lamination unit can be prevented.

제2 라미네이션부Second lamination section

상기 제2 라미네이션부(130)는 전극조립체의 전체 표면 중 일부 표면을 가압하여 2차로 접합하기 위한 것이다. 특히 전극조립체의 일부 표면인 각 꼭지점 영역을 가압하여 2차 접합하기 위한 것이다.The second lamination unit 130 is for secondarily bonding by pressing a part of the entire surface of the electrode assembly. In particular, it is for secondary bonding by pressing each vertex region which is a part of the surface of the electrode assembly.

한편, 전극조립체(10)는 제1 라미네이션부(120)에 의해 전체 표면이 접합되더라도 전해액 함침 및 온도 변화에 의해 전극조립체(10)의 테두리면에 위치한 전극(11)과 분리막(12)이 쉽게 분리될 수 있다. 이를 개선하기 위해 상기 제2 라미네이션부(130)은 전극조립체(10)의 전체 표면 중 접착력이 약한 일부 표면을 다시 가압하여 2차 접합하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 접합력을 크게 개선할 수 있다.On the other hand, the electrode assembly 10, even if the entire surface is bonded by the first lamination unit 120, the electrode 11 and the separator 12 located on the edge of the electrode assembly 10 by the electrolyte impregnation and temperature change easily Can be separated. In order to improve this, the second lamination unit 130 presses a second portion of the entire surface of the electrode assembly 10 with a weak adhesive force again to perform secondary bonding, thereby greatly improving the bonding strength of the electrode assembly 10. have.

여기서 상기 제2 라미네이션부(130)는 전극조립체(10)의 테두리면 전체를 접합하지 않고, 각 꼭지점 영역만 2차로 접합하며, 이는 전극조립체(10)의 각 꼭지점은 외부 물체와의 접촉이 많이 발생하기 때문에 쉽게 접착력이 약화될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 라미네이션부(130)을 통해 전극조립체(10)의 각 꼭지점을 2차 접합하여 접합력을 높일 수 있다. 특히 도 7을 참조하면, 전극조립체(10)의 각 꼭지점 사이에 2차 미접착 영역(β)을 형성할 수 있고, 상기 2차 미접착영역(β)을 통해 전해액 함침성을 높일 수 있다. 즉, 각 꼭지점 영역(α)은 전극과 분리막이 2차 접합됨에 따라 전해액의 침투성이 낮을 수 있지만, 2차 미접착 영역(β)은 전극과 분리막이 1차 접함됨에 따라 각 꼭지점 영역(α) 보다 전해액 침투성을 높일 수 있다. 따라서 상기 제2 라미네이션부(130)는 전극조립체의 접합성과 전해액 함침성을 동시에 높일 수 있다.Here, the second lamination unit 130 does not bond the entire edge surface of the electrode assembly 10, but only the second vertex region is secondarily bonded, and each vertex of the electrode assembly 10 has a lot of contact with an external object. Because it occurs, the adhesive force can be easily weakened, and accordingly, the second abutting point of the electrode assembly 10 through the second lamination part 130 may be secondary-joined to increase the bonding force. In particular, referring to FIG. 7, a second non-adhesive region β may be formed between each vertex of the electrode assembly 10, and an electrolyte impregnation property may be enhanced through the second non-adhesive region β. That is, each vertex region (α) may have a low permeability of the electrolyte solution as the electrode and the separator are secondaryly bonded, but the secondary non-adhesive region (β) is each vertex region (α) as the electrode and the separator are in primary contact. More electrolyte permeability can be improved. Therefore, the second lamination unit 130 may simultaneously increase the bonding property of the electrode assembly and the impregnation property of the electrolyte.

이와 같은 제2 라미네이션부(130)의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration of the second lamination unit 130 will be described in detail as follows.

상기 제2 라미네이션부(130)는 도 3 내지 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 지그(110)의 상부에 구비되고 상기 지그(110)에 배치된 상기 전극조립체(10)를 향해 하강하면서 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(도 7에서 점선으로 표시한 α부분)을 가압하여 접합하는 제2 가압편(131a)을 구비한 제2 가압부재(131)과, 상기 제2 가압부재(131)를 상기 전극조립체(10)를 향해 하강시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 제2 실린더(132)를 포함한다.The second lamination unit 130 is provided on the top of the jig 110 as shown in FIGS. 3 to 7, while descending toward the electrode assembly 10 disposed on the jig 110. The second pressing member 131 and the second pressing member 131 having a second pressing piece 131a that presses and joins a vertex region (a portion indicated by a dotted line in FIG. 7) of the electrode assembly 10. ) Includes a second cylinder 132 that is lowered toward the electrode assembly 10 or returned to its original position.

즉, 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(α)은 제1 라미네이션부(120)와 제2 라이네이션부(130)에 의해 2번 접합되며, 이에 따라 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(α)에 포함된 전극(11)과 분리막(12)의 접합력을 크게 높일 수 있다.That is, the vertex region α of the electrode assembly 10 is joined twice by the first lamination part 120 and the second lining part 130, and accordingly, the vertex area of the electrode assembly 10 ( The bonding force between the electrode 11 and the separator 12 included in α) can be greatly increased.

특히 상기 제2 라미네이션부(130)는 상기 제1 라미네이션부(120) 보다 큰 가압력을 가진다. 즉, 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(α)에 위치한 전극(11)과 분리막(12)은 전해액 및 온도 변화에 의해 쉽게 분리되기 때문에 상기 제1 라미네이션부(120)와 상기 제2 라미네이션부(130)가 동일한 가압력을 가질 경우 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(α)의 접합력을 조금 높일 수는 있지만 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(α)에 포함된 전극(11)과 분리막(12)이 분리되는 것을 완전히 방지할 수는 없다. 이를 개선하기 위해 상기 제2 라미네이션부(130)는 상기 제1 라미네이션부(120) 보다 큰 가압력, 바람직하게는 1.5배 이상 높은 가압력으로 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(α)을 가압하여 2차 접합하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 꼭지점 영역(α)에 포함된 전극(11)과 분리막(12)이 분리되는 것을 완전히 방지할 수 있다.In particular, the second lamination unit 130 has a greater pressing force than the first lamination unit 120. That is, since the electrode 11 and the separator 12 located in the vertex region α of the electrode assembly 10 are easily separated by changes in electrolyte and temperature, the first lamination unit 120 and the second lamination unit If 130 has the same pressing force, the bonding force of the vertex region α of the electrode assembly 10 may be slightly increased, but the electrode 11 and the separator included in the vertex region α of the electrode assembly 10 may be separated. (12) cannot be completely prevented from being separated. To improve this, the second lamination unit 130 presses the vertex region α of the electrode assembly 10 with a pressing force greater than that of the first lamination unit 120, preferably 1.5 times or more. It is possible to completely prevent the separation between the electrode 11 and the separator 12 included in the vertex region α of the electrode assembly 10.

여기서 상기 제2 가압편(131a)은 상기 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역(a)을 가압하도록 4개로 마련되고, 4개의 상기 제2 가압편(131a)은 상기 전극조립체(10)의 길이방향 끝에 위치한 일측 끝단면(131a-1)과 상기 전극조립체(10)의 폭방향 끝에 위치한 일측 측단면(131a-2)을 포함한 'ㄱ'자 형태를 가진다. 즉, 상기 제2 가압편(131a)은 상기 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역(a)에 포함된 표면 중 일측 끝단면(131a-1)과 일측 측단면(131a-2)만 가압하며, 이에 따라 전극조립체의 접합성을 높이는 한편, 2차 미접착 영역을 크게 확보하여 전해액 함침성을 높일 수 있다.Here, the second pressing piece 131a is provided in four to press each vertex region a of the electrode assembly 10, and the four second pressing pieces 131a are the length of the electrode assembly 10. It has an'a' shape including one end end surface 131a-1 located at the end of the direction and one side end surface 131a-2 located at the end of the width direction of the electrode assembly 10. That is, the second pressing piece 131a presses only one end surface 131a-1 and one side surface 131a-2 among the surfaces included in each vertex region a of the electrode assembly 10, Accordingly, the bonding property of the electrode assembly can be increased, while the secondary unbonded area can be secured to increase the electrolyte impregnation property.

한편, 상기 일측 끝단면(131a-1)과 일측 측단면(131a-2)은 동일한 두께와 동일한 길이를 가지며, 이에 따라 상기 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역(a)을 균등하게 2차 접합할 수 있고, 그 결과 전극조립체(10)의 균형성을 높일 수 있다.On the other hand, the one end end surface (131a-1) and one side end surface (131a-2) have the same thickness and the same length, and accordingly, the second junction of each vertex region (a) of the electrode assembly 10 evenly It is possible to increase the balance of the electrode assembly 10 as a result.

한편, 상기 전극조립체(10)를 가압하는 상기 제2 가압편(131a)의 가압면(131a-3)은 도 4 내지 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 전극조립체(10)의 외측(도 4에서 보았을 때 상기 제2 가압편의 외측)에서 내측(도 4에서 보았을 때 상기 제2 가압편의 내측)으로 갈수록 폭이 작아지는 경사면으로 형성된다. 즉, 도 7에 도시된 확대도를 참조하면, 전극조립체(10)의 테두리면은 분리막만 적층되며, 이에 따라 수평면을 가진 가압면을 가진 제2 가압편으로 전극조립체의 각 꼭지점을 가압할 경우 상기 전극조립체(10)의 테두리면에 위치한 분리막은 접합되지 않는다. 이를 개선하기 위해 상기 제2 가압편(131a)의 가압면(131a-3)을 경사면으로 형성하며, 이에 따라 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역에 위치한 분리막까지 접합할 수 있고, 이에 따라 분리막 사이에 적층된 전극의 외부 인출을 방지할 수 있다. 특히 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역에 위치한 전극과 분리막에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있고, 그 결과 전극 및 분리막이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the pressing surface (131a-3) of the second pressing piece (131a) for pressing the electrode assembly 10, as shown in Figures 4 to 6, the outside of the electrode assembly (10) (Fig. It is formed with an inclined surface with a smaller width as it goes from 4 to the inside (outside of the second pressing piece when viewed in FIG. 4). That is, referring to the enlarged view shown in FIG. 7, when the edge surface of the electrode assembly 10 is stacked only with a separator, thereby pressing each vertex of the electrode assembly with a second pressing piece having a pressing surface having a horizontal surface The separator located on the edge surface of the electrode assembly 10 is not bonded. In order to improve this, the pressing surface 131a-3 of the second pressing piece 131a is formed as an inclined surface, whereby it is possible to join the separator located at the vertex region of the electrode assembly 10, and accordingly, between the separators. It is possible to prevent the external withdrawal of the electrodes stacked on. In particular, it is possible to minimize damage to the electrode and the separator located in the vertex region of the electrode assembly 10, and as a result, it is possible to prevent the electrode and the separator from being damaged.

한편, 경사진 상기 가압면(131a-3)에서 외측 끝단과 내측 끝단의 높이(γ)는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 제2 가압편의 표면 또는 전극조립체의 표면을 기준으로 보았을 때 10㎛~60㎛, 바람직하게는 20㎛~40㎛의 길이를 가진다. 즉, 상기 가압면(131a-3)에서 외측 끝단과 내측 끝단의 높이(γ)가 10㎛ 이하이면 전극조립체의 꼭지점에 위치한 전극과 분리막에 가해지는 충격력의 차이가 적기 때문에 전극의 훼손이 발생할 수 있다. 그리고 상기 가압면(131a-3)에서 외측 끝단과 내측 끝단의 높이(γ)가 60㎛ 이상일 경우 전극조립체의 꼭지점에 위치한 전극과 분리막에 가해지는 충격력이 크게 감소하기 때문에 전극과 분리막을 효과적으로 접합할 수 없다. 따라서 상기 가압면(131a-3)에서 외측 끝단과 내측 끝단의 높이(γ)는 10㎛~60㎛, 바람직하게는 20㎛~40㎛를 가지며, 이에 따라 전극조립체의 꼭지점에 위치한 전극과 분리막에 가해지는 충격을 효과적으로 감소시킴과 동시에 접합할 수 있다.On the other hand, the height (γ) of the outer end and the inner end on the inclined pressing surface (131a-3), as shown in Figure 6, when viewed with reference to the surface of the second pressing piece or the surface of the electrode assembly 10 It has a length of µm to 60 µm, preferably 20 µm to 40 µm. That is, if the height (γ) of the outer end and the inner end of the pressing surface 131a-3 is 10 μm or less, damage to the electrode may occur because the difference in impact force applied to the electrode and the separator located at the vertex of the electrode assembly is small. have. In addition, when the height (γ) of the outer end and the inner end of the pressing surface 131a-3 is 60 μm or more, the impact force applied to the electrode and the separator located at the vertex of the electrode assembly is greatly reduced, so that the electrode and the separator can be effectively bonded. Can't. Therefore, the height (γ) of the outer end and the inner end on the pressing surface 131a-3 has 10 µm to 60 µm, preferably 20 µm to 40 µm, and thus the electrodes and separators located at the vertices of the electrode assembly. It can effectively reduce the impact applied and join at the same time.

한편, 상기 일부 표면은 상기 전극조립체(10)의 표면 중앙에 위치한 중앙 영역을 더 포함하고, 상기 제2 라미네이션부(130)는 상기 전극조립체(10)의 중앙 영역을 가압하는 제3 가압편을 구비한 제3 가압부재(133)를 더 포함한다.Meanwhile, the partial surface further includes a central region located at the center of the surface of the electrode assembly 10, and the second lamination unit 130 includes a third pressing piece that pressurizes the central region of the electrode assembly 10. It further includes a third pressing member 133 provided.

즉, 상기 제2 라미네이션부(130)는 상기 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역에 가해지는 가압력의 차이가 발생할 경우 전극조립체(10)에 포함된 전극(11) 또는 분리막(12)의 이동이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 상기 제2 라미네이션부(130)는 제3 가압부재(133)를 통해 상기 전극조립체(10)의 중앙 영역을 먼저 가압하여 상기 전극조립체(10)에 포함된 전극과 분리막을 임시 접합한 다음, 제2 가압부재(131)를 통해 상기 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역을 가압하며, 이에 따라 전극조립체(10)에 포함된 전극(11) 또는 분리막(12)의 이동을 방지할 수 있다.That is, when the difference in the pressing force applied to each vertex region of the electrode assembly 10 occurs in the second lamination unit 130, the movement of the electrode 11 or the separator 12 included in the electrode assembly 10 may occur. Can occur. To prevent this, the second lamination unit 130 first presses the central region of the electrode assembly 10 through the third pressing member 133 to temporarily bond the electrode and the separator included in the electrode assembly 10. Then, pressing each vertex region of the electrode assembly 10 through the second pressing member 131, thereby preventing movement of the electrode 11 or the separator 12 included in the electrode assembly 10. You can.

이와 같은 상기 제3 가압부재(133)는 상기 제2 가압부재(131)의 저면 중앙에 구비되는 고정봉(133a)과, 상기 고정봉(133a)에 구비되고 상기 전극조립체(10)의 중앙 영역을 가압하는 제3 가압편(133b)을 포함한다. 여기서 상기 제3 가압편(133b)의 가압면은 상기 제2 가압편(131a)의 가압면 보다 지그(110)를 기준으로 보았을 때 상기 지그(110)를 향하는 방향으로 더 돌출되며, 이에 따라 상기 제3 가압편(133b)은 제2 가압부재(131) 하강시 상기 제2 가압편(131a) 보다 먼저 상기 전극조립체(10)의 중앙 영역을 가압하여 임시 접합할 수 있다.The third pressing member 133 is a fixing rod 133a provided in the center of the bottom surface of the second pressing member 131, and a central region of the electrode assembly 10 provided in the fixing rod 133a. It includes a third pressing piece (133b) for pressing. Here, the pressing surface of the third pressing piece 133b is more protruding in the direction toward the jig 110 when viewed with reference to the jig 110 than the pressing surface of the second pressing piece 131a. The third pressing piece 133b may be temporarily joined by pressing the central region of the electrode assembly 10 prior to the second pressing piece 131a when the second pressing member 131 descends.

한편, 상기 제3 가압편(133b)의 가압면(133b-1)은 도 4를 참조하면, 사각틀 형태를 가지며, 이에 따라 상기 전극조립체(10)의 중앙 영역을 사각틀 형태로 접합할 수 있고, 그 결과 전극조립체의 접합성을 향상시킴과 동시에 접합면적을 최소화 전해액 함침성도 높일 수 있다. 여기서 사각틀 형태를 가진 상기 제3 가압편(133b)의 가압면에는 하나 이상의 관통홀(133b-2)이 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제3 가압편(133b)에 의해 전극 조립체(10)의 가압시 상기 관통홀(133b-2) 부분은 가압되지 않음에 따라 미 접합영역을 형성할 수 있고, 상기 미 접합영역을 통해 전극조립체의 중앙까지 전해액을 효과적으로 침투시켜서 함침성을 높일 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the pressing surface 133b-1 of the third pressing piece 133b has a square frame shape, and accordingly, the central region of the electrode assembly 10 can be joined in a square frame shape, As a result, it is possible to improve the bonding property of the electrode assembly and at the same time minimize the bonding area and increase the electrolyte impregnation property. Here, one or more through-holes 133b-2 may be formed on the pressing surface of the third pressing piece 133b having a square frame shape, and accordingly, the electrode assembly 10 may be formed by the third pressing piece 133b. When the pressure is applied, the through-hole 133b-2 may not be pressurized to form an unbonded region, and the impregnating property can be enhanced by effectively penetrating an electrolyte solution to the center of the electrode assembly through the unbonded region.

한편, 상기 제3 가압부재(133)는 상기 전극조립체의 중앙 영역을 탄력적으로 가압할 수 있다. 즉, 상기 제3 가압부재(133)는 상기 제3 가압편(133b)을 상기 고정봉(133a)의 길이방향으로 이동 가능하게 구비하고, 상기 제2 가압부재(131)와 상기 제3 가압편(133b) 사이에 스프링(133c)을 더 포함한다. 이에 따라 상기 제3 가압부재(133)는 상기 스프링(133c)에 의해 상기 제3 가압편(133b)이 상기 전극조립체의 중앙 영역을 탄력적으로 가압할 수 있으며, 그 결과 상기 전극조립체의 중앙 영역의 가압력을 상기 전극조립체의 꼭지점 영역에 가해지는 가압력과 동일하게 또는 약하게 조절할 수 있다.Meanwhile, the third pressing member 133 may elastically press the central region of the electrode assembly. That is, the third pressing member 133 is provided to move the third pressing piece (133b) in the longitudinal direction of the fixing rod (133a), the second pressing member 131 and the third pressing piece A spring 133c is further included between 133b. Accordingly, the third pressing member 133 can elastically press the central region of the electrode assembly by the third pressing piece 133b by the spring 133c. As a result, the central region of the electrode assembly The pressing force can be adjusted equally or weakly to the pressing force applied to the vertex region of the electrode assembly.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치는 제1 및 제2 라미네이션부를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체의 전체 표면을 1차로 접합한 후, 전극조립체의 전체 표면 중 국부적인 부분인 꼭지점 영역을 2차로 접합할 수 있으며, 이에 따라 전극조립체의 접합력을 효과적으로 개선할 수 있다.The lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention having the above-described configuration is characterized by including first and second lamination parts, and due to such characteristics, after the entire surface of the electrode assembly is first bonded, the electrode The vertex region, which is a local part of the entire surface of the assembly, can be secondarily bonded, thereby effectively improving the bonding force of the electrode assembly.

이하, 본 발명의 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치를 이용한 라미네이션방법을 설명한다.Hereinafter, a lamination method using a lamination apparatus according to a first embodiment of the present invention of the present invention will be described.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션방법][Lamination method according to the first embodiment of the present invention]

본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션방법은 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체를 배치하는 배치단계(S10), 전극조립체의 전체 표면을 1차 접합하는 1차 접합단계(S20); 및 1차 접합된 전극조립체의 일부 영역을 2차로 접합하는 2차 접합단계(S30)를 포함한다.The lamination method according to the first embodiment of the present invention includes, as shown in FIG. 8, an arrangement step (S10) of disposing an electrode assembly, and a primary bonding step (S20) of primary bonding the entire surface of the electrode assembly; And a secondary bonding step (S30) of secondarily bonding some regions of the primary bonded electrode assembly.

배치단계Placement stage

상기 배치단계(S10)는 도 1 및 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 복수의 전극(11)과 복수의 분리막(12)이 교대로 적층된 전극조립체(10)를 지그(110)의 상면에 배치한다. 이때 지그(110) 상면에 배치된 전극조립체(10)는 일측면을 가이드편(111)에 지지시킨다.The arrangement step (S10), as shown in Figures 1 and 7, a plurality of electrodes 11 and a plurality of separators 12, the electrode assembly 10 is alternately stacked on the top surface of the jig 110. To deploy. At this time, the electrode assembly 10 disposed on the top surface of the jig 110 supports one side surface to the guide piece 111.

1차 접합단계1st bonding step

상기 1차 접합단계(S20)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 지그(110)의 상면에 제1 라미네이션부(120)를 위치시킨 다음, 제1 라미네이션부(120)의 제1 실린더(122)를 통해 제1 가압부재(121)를 상기 지그(110)를 향해 하강시킨다. 그러면 제1 가압부재(121)의 제1 가압편(121a)이 상기 지그(110)에 배치된 전극조립체(10)의 상면 전체를 가압하며, 특히 상기 제1 가압편(121a)은 가열된 상태로 전극조립체(10)의 상면 전체를 가압하여 전극조립체(10)에 포함된 전극(11)과 분리막(12)을 1차로 접합한다.The first bonding step (S20), as shown in Figures 1 and 2, after placing the first lamination unit 120 on the top surface of the jig 110, and then the first lamination unit 120 The first pressing member 121 is lowered toward the jig 110 through one cylinder 122. Then, the first pressing piece 121a of the first pressing member 121 presses the entire upper surface of the electrode assembly 10 disposed on the jig 110, and in particular, the first pressing piece 121a is heated By pressing the entire upper surface of the electrode assembly 10, the electrode 11 and the separator 12 included in the electrode assembly 10 are first bonded.

2차 접합단계2nd bonding step

상기 2차 접합단계(S30)은 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 제2 라미네이션부의 제1 가압부재로 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 테두리 영역을 가압하여 접합하는 메인 접합공정을 포함한다.The second bonding step (S30), as shown in FIG. 7, includes a main bonding process of pressing and bonding the edge region of the electrode assembly disposed on the jig with the first pressing member of the second lamination unit.

상기 메인 접합공정은 상기 지그(110)에 위치한 제1 라미네이션부(120)를 이동시킨 다음, 제2 라미네이션부(130)를 상기 지그(110)의 상면에 위치시킨다. 그런 다음, 제2 라미네이션부(130)의 제2 실린더(132)를 통해 제2 가압부재(131)를 상기 지그(110)를 향해 하강시킨다. 그러면 제2 가압부재(131)의 제2 가압편(131a)이 상기 지그(110)에 배치된 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역을 가압하며, 특히 제2 가압부재(131)의 제2 가압편(131a)은 가열된 상태로 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역을 가압하여 전극조립체(10)에 포함된 전극(11)과 분리막(12)을 2차로 접합한다.In the main bonding process, the first lamination unit 120 located in the jig 110 is moved, and then the second lamination unit 130 is positioned on the top surface of the jig 110. Then, the second pressing member 131 is lowered toward the jig 110 through the second cylinder 132 of the second lamination unit 130. Then, the second pressing piece 131a of the second pressing member 131 presses each vertex region of the electrode assembly 10 disposed on the jig 110, in particular, the second pressing of the second pressing member 131 The piece 131a presses each vertex region of the electrode assembly 10 in a heated state to secondarily bond the electrode 11 and the separator 12 included in the electrode assembly 10.

여기서 제2 라미네이션부(130)은 제1 라미네이션부(120) 보다 높은 가압력으로 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역을 가압하며, 이에 따라 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역에 포함된 전극과 분리막의 접합력을 높일 수 있다.Here, the second lamination unit 130 presses the vertex region of the electrode assembly 10 with a higher pressing force than the first lamination unit 120, and accordingly, the electrode and separator included in the vertex region of the electrode assembly 10 It can increase the bonding power of.

특히 제2 가압편(131a)의 제2 가압면(131a-3)은 경사면으로 형성되면서 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역에 위치한 분리막까지 접합할 수 있으며, 이에 따라 분리막 사이에 위치한 전극의 사행불량을 방지할 수 있고, 상기 전극조립체(10)의 꼭지점 영역에 포함된 전극과 분리막에 강한 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있고, 전극과 분리막의 훼손을 방지할 수 있다.In particular, while the second pressing surface 131a-3 of the second pressing piece 131a is formed as an inclined surface, it is possible to bond to the separator located at the vertex region of the electrode assembly 10, thereby meandering the electrodes located between the separators. Defects can be prevented, strong impact can be prevented from being applied to the electrodes and the separator included in the vertex region of the electrode assembly 10, and damage to the electrodes and the separator can be prevented.

한편, 상기 2차 접합단계(S30)은 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 제2 라미네이션부의 제3 가압부재를 통해 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 중앙 영역을 가압하여 접합하는 임시 접합공정을 더 포함한다.On the other hand, the second bonding step (S30), as shown in Figure 7, the temporary bonding process of pressing and bonding the central region of the electrode assembly disposed on the jig through the third pressing member of the second lamination unit It further includes.

상기 임시 접합공정은 상기 메인 접합공정 보다 먼저 수행되며, 제3 가압부재(133)를 통해 상기 전극조립체(10)의 중앙 영역을 가압하여 접합한다. 이때 상기 제3 가압부재(133)는 상기 전극조립체(10)의 중앙 영역을 탄력적으로 가압하여 상기 전극조립체(10)에 포함된 전극 및 분리막의 훼손을 방지한다. The temporary bonding process is performed prior to the main bonding process, and the central region of the electrode assembly 10 is pressed and bonded through the third pressing member 133. At this time, the third pressing member 133 elastically presses the central region of the electrode assembly 10 to prevent damage to the electrodes and separators included in the electrode assembly 10.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션방법은 전극조립체의 접합력을 높일 수 있고, 이에 따라 고품질의 전극조립체를 연속하여 생산할 수 있다.Therefore, in the lamination method according to the first embodiment of the present invention, the bonding strength of the electrode assembly can be increased, and accordingly, a high-quality electrode assembly can be continuously produced.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 제1 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing another embodiment of the present invention, the same configuration code is used for a configuration having the same function as the above-described first embodiment, and overlapping description is omitted.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조설비][Secondary battery manufacturing facility according to the second embodiment of the present invention]

본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조설비는 전술한 제1 실시예에 따른 라미네이션 장치를 포함한다. The secondary battery manufacturing facility according to the second embodiment of the present invention includes the lamination device according to the first embodiment described above.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조설비는 도 1 및 도 9를 참조하면, 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체을 접합하는 라미네이션장치(100), 및 상기 라미네이션장치(100)에 의해 접합된 전극조립체(10)를 파우치(20)에 수용한 다음, 상기 파우치(20)의 테두리면을 실링하여 이차전지(1)를 제조하는 실링장치(200)를 포함한다.That is, referring to FIGS. 1 and 9, a secondary battery manufacturing facility according to a second embodiment of the present invention includes a lamination device 100 for bonding an electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked, and the lamination. And a sealing device 200 for receiving the electrode assembly 10 joined by the device 100 in the pouch 20 and sealing the edge surface of the pouch 20 to manufacture the secondary battery 1. .

여기서 상기 라미네이션장치(100)는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체의 표면 전체를 가압하여 1차로 접합하는 제1 라미네이션부(120) 및 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면 중 일부 표면만 가압하여 2차로 접합하는 제2 라미네이션부(130)를 포함한다.Here, the lamination apparatus 100 is a first lamination unit 120 for primary bonding by pressing the entire surface of the electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked, and the entirety of the electrode assembly disposed in the jig. It includes a second lamination unit 130 for secondary bonding by pressing only some of the surfaces.

한편, 상기 라미네이션장치(100)는 전술한 제1 실시예에 따른 라미네이션장치와 동일한 구성과 기능을 가지며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.On the other hand, the lamination device 100 has the same configuration and function as the lamination device according to the first embodiment described above, and thus a redundant description is omitted.

따라서 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조설비는 고품질의 이차전지 생산할 수 있다.Therefore, the secondary battery manufacturing facility according to the second embodiment of the present invention can produce high-quality secondary batteries.

[본 발명의 제3 실시예에 따른 라미네이션장치][Lamination apparatus according to a third embodiment of the present invention]

본 발명의 제3 실시예에 따른 라미네이션장치는 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 제2 가압편(131a)을 구비한 제2 가압부재(131)를 포함하고, 상기 제2 가압편(131a)은 일측 끝단면(131a-1)와 일측 측단면(131a-2)를 포함한다.The lamination apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a second pressing member 131 having a second pressing piece 131a, as shown in FIG. 10, and the second pressing piece 131a Includes one side end surface 131a-1 and one side end surface 131a-2.

여기서 상기 일측 측단면(131a-2)은 상기 일측 끝단면(131a-1) 보다 길게 형성되며, 이에 따라 전극조립체 측면의 접합 면적을 높일 수 있고, 그 결과 전극조립체의 접합력을 개선할 수 있다.Here, the one side end surface 131a-2 is formed longer than the one side end surface 131a-1, thereby increasing the bonding area of the side surface of the electrode assembly, and as a result, it is possible to improve the bonding force of the electrode assembly.

[본 발명의 제4 실시예에 따른 라미네이션장치][Lamination apparatus according to a fourth embodiment of the present invention]

본 발명의 제4 실시예에 따른 라미네이션장치는 도 11에 도시되어 있는 것과 같이, 제2 가압편(131a)을 구비한 제2 가압부재(131)를 포함한다.The lamination apparatus according to the fourth embodiment of the present invention includes a second pressing member 131 having a second pressing piece 131a, as shown in FIG. 11.

여기서 상기 전극조립체(10)를 가압하는 상기 제2 가압편(131a)의 제2 가압면(131a-3)은 홈과 돌기를 포함한 요철부로 형성된다. Here, the second pressing surface 131a-3 of the second pressing piece 131a that presses the electrode assembly 10 is formed of an uneven portion including a groove and a protrusion.

즉, 상기 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역은 2차 접합되면서 접합력은 높일 수 있지만 전해액 함침력은 낮아지게 된다. That is, each of the vertex regions of the electrode assembly 10 may be secondary bonded to increase the bonding strength, but lower the electrolyte impregnation power.

이를 개선하기 위해 본 발명의 제4 실시예에 따른 라미네이션장치는 상기 제2 가압편(131a)의 제2 가압면(131a-3)을 홈과 돌기를 포함한 요철부로 형성하여 상기 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역을 패턴 접합하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 각 꼭지점 영역에 2차 접합영역과 2차 미접착영역이 모두 형성할될 수 있고, 그 결과 접합력과 전해액 함침력을 동시에 높일 수 있다.In order to improve this, the lamination apparatus according to the fourth embodiment of the present invention forms the second pressing surface 131a-3 of the second pressing piece 131a as an uneven portion including grooves and protrusions to form the electrode assembly 10 Each of the vertex regions of the pattern is pattern-bonded, whereby both the secondary bonding region and the secondary non-adhesive region can be formed at each vertex region of the electrode assembly 10, and as a result, the bonding strength and the electrolyte impregnation power can be simultaneously increased. have.

[실험예][Experimental Example]

제조예Manufacturing example

비교예는 제1 라미네이션부를 포함하는 라미네이션장치를 통해 전극조립체의 전체 표면을 접합한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치에서 제1 라미네이션부만 포함하여 전극조립체의 전체 표면을 접합한다.In the comparative example, the entire surface of the electrode assembly is bonded through a lamination device including a first lamination unit. That is, in the lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention, the entire surface of the electrode assembly is bonded including only the first lamination portion.

제조예는 제1 및 제2 라미네이션부를 포함하는 라미네이션장치를 통해 전극조립체의 전체 표면을 1차 접합하고, 상기 제1 라미네이션부 보다 큰 가압력으로 전극조립체의 각 꼭지점 영역을 2차 접합한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션장치는 제1 라미네이션부로 전극조립체의 전체 표면을 1차 접합한 후, 제2 라미네이션부로 전극조립체의 각 꼭지점 영역을 2차 접합한다. In the manufacturing example, the entire surface of the electrode assembly is first bonded through a lamination device including first and second lamination parts, and each vertex region of the electrode assembly is secondarily bonded with a greater pressing force than the first lamination part. That is, in the lamination apparatus according to the first embodiment of the present invention, the entire surface of the electrode assembly is first bonded to the first lamination portion, and then the vertex regions of the electrode assembly are secondarily bonded to the second lamination portion.

여기서 상기 비교예와 제조예는 동일한 전극조립체를 사용한다. 그리고 상기 비교예와 제조예의 제1 라미네이션부는 180kgf 의 가압력과, 60℃의 온도를 가진다. 제2 라미네이션부는 200kgf의 가압력과, 85℃의 온도를 가진다. Here, the comparative example and the manufacturing example use the same electrode assembly. And the first lamination part of the comparative example and the manufacturing example has a pressing force of 180 kgf and a temperature of 60°C. The second lamination portion has a pressing force of 200 kgf and a temperature of 85°C.

접합력Bonding force

상기 비교예 및 상기 제조예를 통해 접합된 전극조립체의 꼭지점 영역에 포함된 전극과 분리막의 접합상태를 측정한 실험결과 도 12의 그래프를 얻을 수 있다.A graph of FIG. 12 may be obtained as a result of measuring the bonding state of the electrode and the separator included in the vertex region of the electrode assembly bonded through the comparative example and the manufacturing example.

즉, 도 12에 도시된 것과 같이, 상기 비교예에서 전극과 분리막의 접합력(도 12에 도시된 비교예의 최상단값과 최하단값의 평균값)은 46.6(gf/20mm)임을 확인할 수 있고, 상기 제조예에서 전극과 분리막의 접합력(도 12에 도시된 제조예의 최상단값과 최하단값의 평균값)은 64.3(gf/20mm)임을 확인할 수 있다.That is, as illustrated in FIG. 12, it can be confirmed that the bonding force between the electrode and the separator in the comparative example (average value of the uppermost and lowermost values of the comparative example illustrated in FIG. 12) is 46.6 (gf/20mm), and the manufacturing example In can be seen that the bonding force of the electrode and the separator (average value of the highest and lowest values in the manufacturing example shown in FIG. 12) is 64.3 (gf/20mm).

따라서 상기와 같은 실험결과, 도 13에 도시된 바와 같은 표로 정리할 수 있으며, 상기 표를 참조하면, 제조예인 본 발명의 라미네이션장치는 비교예 보다 전극과 분리막의 접합력이 크게 향상된 것을 확인할 수 있다.Therefore, the results of the above experiments can be summarized in a table as shown in FIG. 13, and referring to the table, it can be seen that the lamination apparatus of the present invention, which is a manufacturing example, has significantly improved the bonding strength between the electrode and the separator than the comparative example.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are possible.

100: 라미네이션장치
110: 지그
120: 제1 라미네이션부
121: 제1 가압부재
122: 제1 실린더
130: 제2 라미네이션부
131: 제1 가압부재
132: 제2 실린더
133: 제3 가압부재100: lamination device
110: jig
120: first lamination unit
121: first pressing member
122: first cylinder
130: second lamination unit
131: first pressing member
132: second cylinder
133: third pressing member

Claims (15)

복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체가 상면에 배치되는 지그;
상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면을 가압하여 1차로 접합하는 제1 라미네이션부; 및
상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면 중 일부 표면만 가압하여 2차로 접합하는 제2 라미네이션부를 포함하며,
상기 제2 라미네이션부는 상기 제1 라미네이션부 보다 큰 가압력을 가지는 라미네이션장치.A jig in which an electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked is disposed on an upper surface;
A first lamination unit for primary bonding by pressing the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig; And
It includes a second lamination unit for secondary bonding by pressing only a part of the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig,
The second lamination unit is a lamination device having a greater pressing force than the first lamination unit. 청구항 1에 있어서,
상기 일부 표면은, 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역으로 형성되는 라미네이션장치.The method according to claim 1,
The partial surface, the lamination apparatus is formed by each vertex region of the electrode assembly. 청구항 2에 있어서,
상기 제2 라미네이션부는, 상기 지그의 상부에 구비되고 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체를 향해 하강하면서 상기 전극조립체의 꼭지점 영역을 가압하여 접합하는 제2 가압편을 구비한 제2 가압부재를 포함하는 라미네이션장치.The method according to claim 2,
The second lamination unit includes a second pressing member having a second pressing piece provided on the top of the jig and pressing and joining a vertex region of the electrode assembly while descending toward the electrode assembly disposed on the jig. Lamination device. 청구항 3에 있어서,
상기 제2 가압편은 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역을 가압하도록 4개로 마련되고,
4개의 상기 제2 가압편은, 상기 전극조립체의 길이방향 끝에 위치한 일측 끝단면과 상기 전극조립체의 폭방향 끝에 위치한 일측 측단면을 포함한 'ㄱ'자 형태를 가지는 라미네이션장치.The method according to claim 3,
The second pressing piece is provided in four to press each vertex region of the electrode assembly,
The four pressing pieces, the lamination device having an'a' shape including one end end surface located at the longitudinal end of the electrode assembly and one side end surface located at the width end of the electrode assembly. 청구항 3에 있어서,
상기 전극조립체를 가압하는 상기 제2 가압편의 가압면은 상기 전극조립체의 외측에서 내측으로 갈수록 폭이 작아지는 경사면으로 형성되는 라미네이션장치.The method according to claim 3,
The lamination apparatus is formed by a pressing surface of the second pressing piece that presses the electrode assembly to an inclined surface whose width decreases from the outside to the inside of the electrode assembly. 청구항 3에 있어서,
상기 일부 표면은, 상기 전극조립체의 표면 중앙에 위치한 중앙 영역을 더 포함하고,
상기 제2 라미네이션부는, 상기 전극조립체의 중앙 영역을 가압하는 제3 가압편을 구비한 제3 가압부재를 더 포함하는 라미네이션장치.The method according to claim 3,
The partial surface further includes a central region located in the center of the surface of the electrode assembly,
The second lamination unit, the lamination device further comprises a third pressing member having a third pressing piece for pressing the central region of the electrode assembly. 청구항 6에 있어서,
상기 제3 가압편의 가압면은 상기 제2 가압편의 가압면 보다 상기 지그를 기준으로 보았을 때 상기 지그 방향으로 더 돌출되는 라미네이션장치.The method according to claim 6,
The pressing surface of the third pressing piece is a lamination device that protrudes further in the jig direction when viewed with respect to the jig than the pressing surface of the second pressing piece. 청구항 6에 있어서,
상기 전극조립체의 중앙 영역을 가압하는 상기 제3 가압편의 가압면은 사각틀 형태를 가지는 라미네이션장치.The method according to claim 6,
A lamination device having a square frame in the pressing surface of the third pressing piece that presses the central region of the electrode assembly. 청구항 6에 있어서,
상기 제3 가압부재는 상기 전극조립체의 중앙 영역을 탄력적으로 가압하는 라미네이션장치.The method according to claim 6,
The third pressing member is a lamination device that elastically presses the central region of the electrode assembly. 청구항 5에 있어서,
상기 제2 가압편의 가압면은 복수개의 홈과 돌기를 포함하는 요철부로 형성되면서 상기 전극조립체의 꼭지점 영역을 패턴 접착하는 라미네이션장치.The method according to claim 5,
The lamination apparatus for pattern bonding the vertex region of the electrode assembly while the pressing surface of the second pressing piece is formed of an uneven portion including a plurality of grooves and protrusions. 지그의 상면에 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체를 배치하는 배치단계(S10);
상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면을 제1 라미네이션부로 가압하여 1차로 접합하는 1차 접합단계(S20); 및
1차 접합된 상기 전극조립체의 표면 전체 중 일부 영역만 제2 라미네이션부로 가압하여 2차로 접합하는 2차 접합단계(S30)를 포함하며,
상기 2차 접합단계(S30)는 상기 1차 접합단계(S20) 보다 큰 가압력으로 전극조립체를 가압하는 라미네이션방법.An arrangement step (S10) of disposing an electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked on an upper surface of the jig;
A first bonding step (S20) of first bonding the entire surface of the electrode assembly disposed on the jig with a first lamination part; And
And a second bonding step (S30) in which only a part of the entire surface of the electrode assembly that is firstly bonded is pressurized to the second lamination part and is secondarily bonded.
The second bonding step (S30) is a lamination method of pressing the electrode assembly with a greater pressing force than the first bonding step (S20). 청구항 11에 있어서,
상기 일부 영역은 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역과 중앙 영역으로 형성되는 라미네이션방법.The method according to claim 11,
The partial region is a lamination method formed by each vertex region and a central region of the electrode assembly. 청구항 12에 있어서,
상기 2차 접합단계(S30)는 상기 제2 라미네이션부의 제2 가압부재로 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 각 꼭지점 영역을 가압하여 접합하는 메인 접합공정과, 상기 제2 라미네이션부의 제3 가압부재를 통해 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 중앙 영역을 가압하여 접합하는 임시 접합공정을 포함하는 라미네이션방법.The method according to claim 12,
In the second bonding step (S30), a main bonding process of pressing and bonding each vertex region of the electrode assembly disposed on the jig as a second pressing member of the second lamination unit, and a third pressing member of the second lamination unit Lamination method comprising a temporary bonding process for bonding by pressing the central region of the electrode assembly disposed on the jig through. 청구항 13에 있어서,
상기 2차 접합단계(S30)는 상기 임시 접합공정을 먼저 수행한 후, 상기 메인 접합공정을 수행하는 라미네이션방법.The method according to claim 13,
In the second bonding step (S30), the temporary bonding process is performed first, and then the main bonding process is performed. 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 전극조립체을 접합하는 라미네이션장치를 포함하며,
상기 라미네이션장치는, 전극조립체가 상면에 배치되는 지그, 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면을 가압하여 1차로 접합하는 제1 라미네이션부, 및 상기 지그에 배치된 상기 전극조립체의 전체 표면 중 일부 표면만 가압하여 2차로 접합하는 제2 라미네이션부를 포함하며,
상기 제2 라미네이션부는 상기 제1 라미네이션 보다 큰 가압력을 가지는 이차전지 제조설비.It includes a lamination device for bonding the electrode assembly in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked,
The lamination apparatus includes: a jig in which an electrode assembly is disposed on an upper surface, a first lamination unit for first bonding by pressing the entire surface of the electrode assembly disposed in the jig, and an entire surface of the electrode assembly disposed in the jig It includes a second lamination part that is secondly bonded by pressing only a part of the surface,
The second lamination unit secondary battery manufacturing equipment having a greater pressing force than the first lamination.
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