KR20230096251A - 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치 - Google Patents

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이재웅
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Abstract

본 발명은 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치에 관한 것으로 분리막이 지그재그 형태로 적층되는 적층용 테이블부의 상부 측에 비전 검사부가 위치되어 이차전지의 셀 제조 시 분리막, 음극판, 양극판의 적층 상태를 실시간으로 확인하고, 적층 상태가 불량한 경우 바로 확인이 가능하고 대처가 가능하여 이차전지의 셀 제조 시 작업 손실을 최소화할 수 있다.

Description

이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치{SEPARATOR STACKING APPARATUS FOR CELL MANUFACTURING OF SECONDARY CELL}
본 발명은 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치에 관한 것으로 더 상세하게는 지그재그 형태로 분리막을 적층할 때 분리막의 적층 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치에 관한 발명이다.
근래에 들어 노트북, 테블릿 PC, 스마트폰 등 휴대용 전자기기의 수요 및 화석 연료에 의한 탄소 배출량을 줄이기 위해 전기 자동차의 필요성과 수요가 증대되고 있다.
이에 따라 이차전지에 대한 수요가 크게 증대되고 있고, 고용량 및 고성능을 가지는 이차 전지를 개발하고 있는 추세이다.
일반적으로 이차 전지는 양극판과 음극판을 포함하는 전극체, 양극판과 음극판의 사이에 위치되는 분리막, 전지 케이스 내에 주입되는 전해액 또는 고체 전해질을 포함하는 구조를 가진다.
이차전지의 셀은 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터가 위치되는 형태로 적층되는 구조를 가진다.
이차전지의 셀은 세퍼레이터 즉, 분리막을 지그재그 형태로 접어 적층하고, 지그재그로 접어 적층되는 세퍼레이터의 사이에 각각 음극판과 전극판을 교대로 삽입하여 적층하여 제조하고 있다.
즉, 이차전지의 셀은 분리막 적층 장치로 분리막을 지그재그 형태로 접어 적층하고, 분리막이 지그재그로 적층되는 중에 일측에서 음극판을 분리막의 사이에 삽입하고, 타측에서 양극판을 분리막 사이에 삽입시켜 제조되고 있다.
그러나, 종래의 분리막 적층 장치는 지그재그 형태로 테이블 상에 분리막을 적층할 때 적층되는 상태 및 적층되는 분리막의 사이에 음극판과 양극판이 교대로 삽입되는 상태를 확인할 수 없어 셀 제조 후 불량이 발생되는 경우 셀 제조 시 작업 손실이 빈번하게 발행되는 문제점이 있었다.
한국특허등록 제2192818호 "이차전지의 셀 스택 적층 장치 및 방법"(2020.12.14.등록)
본 발명의 목적은 이차전지의 셀 제조 시 분리막, 음극판, 양극판의 적층 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 분리막이 적층 테이블의 한쪽으로 치우쳐 위치됨으로써 발생되는 분리막의 장력 문제를 해결할 수 있는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예는 분리막이 지그재그 형태로 적층되는 적층용 테이블부, 상기 적층용 테이블부의 상부 측에서 상기 분리막의 길이 방향으로 직선 왕복 이동하여 상기 분리막을 상기 적층용 테이블부 상에 지그재그 형태로 적층시키는 적층용 가이드부, 상기 적층용 가이드부를 상기 분리막의 길이 방향으로 직선 왕복 이동시키는 가이드 직선 이동부, 분리막을 상기 적층용 가이드부로 이송시키는 분리막 이송부, 상기 적층용 테이블부의 상부 측에 위치되어 상기 적층용 테이블부에 적층되는 분리막의 상태를 카메라로 촬영하여 확인하는 비전 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 비전 검사부는 상기 적층용 테이블부의 중앙에 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 분리막 이송부는 상기 적층용 가이드부의 상부 측에서 상기 적층용 가이드부로 분리막을 공급하는 분리막 공급롤부 및 권취롤부에서 풀리는 분리막을 상기 분리막 공급롤부로 안내하는 복수의 이송 안내롤부를 포함하고, 상기 분리막 공급롤부는 상기 적층용 테이블부의 일측으로 치우쳐 위치되며, 상기 적층용 가이드부는 상기 분리막 공급롤부의 하부 측에서 상기 적층용 테이블부의 일측에 치우치는 기준 위치를 가지며, 상기 기준 위치를 지점으로 직선 왕복 이동을 반복할 수 있다.
본 발명에서 상기 분리막 이송부는 상기 권취롤부와 상기 분리막 공급롤부의 사이에 위치되고 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 진자 운동하며 분리막이 걸쳐서 통과되는 제1댄서롤부와 제2댄서롤부, 상기 제1댄서롤부로 진입되는 분리막을 안내하는 제1진입 안내롤부, 상기 제1댄서롤부에서 통과한 분리막의 이송을 안내하는 제1배출 안내롤부, 상기 제2댄서롤부로 진입되는 분리막을 안내하는 제2진입 안내롤부 및 상기 제2댄서롤부에서 통과한 분리막의 이송을 안내하는 제2배출 안내롤부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1댄서롤부는 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 힌지축에 의해 회전 가능하게 위치되는 제1텐션 브라켓트부재, 상기 제1텐션 브라켓트부재에 높이 차이를 두고 이격되게 위치되는 제1롤부재와 제2롤부재 및 상기 제1텐션 브라켓트부재의 일측에 이격되고 상기 제1롤부재와 상기 제2롤부재의 사이에 위치되어 상기 제1롤부재를 통과한 분리막을 상기 제2롤부재로 안내하는 제3롤부재를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제2댄서롤부는 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 힌지축에 의해 회전 가능하게 위치되는 제2텐션 브라켓트부재, 상기 제1텐션 브라켓트부재에 높이 차이를 두고 이격되게 위치되는 제4롤부재와 제5롤부재 및 상기 제1텐션 브라켓트부재의 일측에 이격되고 상기 제4롤부재와 상기 제5롤부재의 사이에 위치되어 상기 제4롤부재를 통과한 분리막을 상기 제5롤부재로 안내하는 제6롤부재를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 분리막 이송부는 상기 제1댄서롤부와 상기 제2댄서롤부의 사이에 위치되고, 분리막의 이송을 안내하는 롤러를 직선 왕복 이동시켜 분리막의 장력을 조절하는 롤러 이동 장력 조절부를 더 포함하고, 상기 롤러 이동 장력 조절부는 상기 적층용 가이드부의 이동 방향과 연계되어 작동될 수 있다.
본 발명에서 상기 롤러 이동 장력 조절부는 고정롤 장착부에 고정되어 위치되고, 직선 방향에서 서로 이격되게 위치되는 제1고정롤, 제2고정롤과 제3고정롤, 상기 제1고정롤과 상기 제2고정롤 사이에 위치되는 상기 제1이동롤, 상기 제2고정롤과 상기 제3고정롤 사이에 위치되는 제2이동롤, 상기 제1이동롤과 상기 제2이동롤이 회전 가능하게 장착되는 이동롤 장착부재 및 상기 이동롤 장착부재를 전, 후 이동시키는 롤 이동기기를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 롤러 이동 장력 조절부와 상기 제2댄서롤부의 사이에는 피딩 제어롤부가 위치되고, 상기 피딩 제어롤부는 분리막이 사이로 통과되는 제1피딩롤과 제2피딩롤, 상기 제1피딩롤과 상기 제2피딩롤 중 적어도 어느 하나를 회전시키는 피딩롤 회전모터를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 피딩 제어롤부는 상기 적층용 가이드부의 이동 방향에 따라 상기 제1피딩롤과 상기 제2피딩롤 중 적어도 어느 하나를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 분리막의 이송을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예는 상기 적층용 테이블부의 양 측에 각각 위치되어 분리막의 접혀지는 부분을 눌러 분리막이 지그재그 형태로 접혀지게 하는 한쌍의 제1분리막 클램핑부와 한쌍의 제2분리막 클램핑부를 더 포함하고, 한쌍의 상기 제1분리막 클램핑부와 한쌍의 상기 제2분리막 클램핑부는 상기 적층용 테이블부 상에서 지그재그 형태로 적층되는 상기 분리막의 양 측단부를 교대로 눌러 지지할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1분리막 클램핑부는 분리막을 누르는 제1클램핑 막대부재, 상기 제1클램핑 막대부재를 분리막의 폭방향으로 이동시키는 제1폭방향 이동부, 상기 제1폭방향 이동부를 상하 이동시키는 제1승하강부를 포함하고, 상기 제2분리막 클램핑부는 분리막을 누르는 제2클램핑 막대부재, 상기 제2클램핑 막대부재를 분리막의 폭방향으로 이동시키는 제2폭방향 이동부 및 상기 제2폭방향 이동부를 상하 이동시키는 제2승하강부를 포함할 수 있다.
본 발명은 이차전지의 셀 제조 시 분리막, 음극판, 양극판의 적층 상태를 실시간으로 확인하고, 적층 상태가 불량한 경우 바로 확인이 가능하고 대처가 가능하여 이차전지의 셀 제조 시 작업 손실을 최소화하는 효과가 있다.
본 발명은 분리막이 적층 테이블의 한쪽으로 치우쳐 위치됨으로써 발생되는 분리막의 장력 문제를 해결할 수 있어 고속으로 분리막을 지그재그 형태로 안정적으로 적층시킬 수 있고, 이차전지용 셀의 생산 효율을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예에서 롤러 이동 장력 조절부의 일 실시예를 확대하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예에서 적층용 테이블부에 이차전지의 셀이 적층되는 예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예에서 적층용 가이드부의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예에서 적층용 가이드부의 일 실시예를 도시한 단면도.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예는 분리막(10)이 지그재그 형태로 적층되는 적층용 테이블부(100), 적층용 테이블부(100)의 상부 측에서 분리막(10)의 길이 방향으로 직선 왕복 이동하여 분리막(10)을 적층 테이블 상에 지그재그 형태로 적층시키는 적층용 가이드부(200), 적층용 가이드부(200)를 상기 분리막(10)의 길이 방향으로 직선 왕복 이동시키는 가이드 직선 이동부(300)를 포함한다.
가이드 직선 이동부(300)는 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터인 것을 일 예로 하고, 이외에도 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
적층용 테이블부(100)는 평면의 상면을 가져 상면에 분리막(10)이 지그재그 형태로 적층되고, 적층되는 분리막(10)의 일측에 음극판(21)이 삽입되고 ,적층되는 분리막(10)의 타측에 양극판(22)이 삽입되는 것이 교대로 반복되면서 분리막(10), 음극판(21), 분리막(10), 양극판(22)이 순환되면서 적층된다.
적층용 테이블부(100)의 양측에는 각각 음극판(21)과 양극판(22)을 지그재그 형태로 적층되는 분리막(10)의 사이로 삽입하는 전극판 삽입부(900)가 위치된다.
분리막(10)은 권취롤부(11)에 권취된 상태에서 풀리면서 분리막 이송부(400)에 의해 이송되어 적층용 가이드부(200)로 공급되고, 분리막(10)은 적층용 가이드부(200)를 통과하여 적층용 가이드부(200)의 하부 측으로 배출되면서 직선 왕복 이동하는 적층용 가이드부(200)의 이동에 의해 지그재그 형태로 적층 테이블 상에 적층된다.
분리막(10)은 적층용 가이드부(200)의 직선 왕복 이동 거리만큼의 길이를 가지고 지그 재그 형태로 적층된다.
적층용 테이블부(100)의 상부 측에는 카메라(610)로 적층용 테이블부(100)에 적층되는 분리막(10)의 상태를 촬영하여 적층되는 분리막(10)의 적층 상태를 확인하는 비전 검사부(600)가 위치된다.
비전 검사부(600)는 적층용 테이블부(100)와 이격되게 위치되어 적층용 테이블부(100)의 상부를 촬영하는 카메라(610), 카메라(610)로 촬영된 영상을 전달받아 분리막(10)의 적층 상태를 확인하고, 이상 여부를 판단하는 영상 분석부(620)를 포함한다.
영상 분석부(620)는 기저장된 분리막(10)의 적층 영상 데이터 즉, 분리막(10)이 정상적으로 적층되는 영상데이터와 분리막(10)이 비정상적으로 적층되는 영상 데이터를 포함하여 현재 카메라(610)로 촬영되는 영상과 기저장된 분리막(10)의 적층 영상 데이터를 비교하여 적층용 테이블부(100) 상에 적층되는 분리막(10)의 적층 상태를 검사하고, 이상이 있는 경우 화면 또는 음성 등으로 알림한다.
비전 검사부(600)는 영상 분석을 통해 이상 여부를 검사하는 공지의 비전 검사 시스템을 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
비전 검사부(600)는 정확한 검사를 위해 카메라(610)가 적층용 테이블부(100)의 중앙 즉, 적층되는 분리막(10)의 중심에 위치된다.
즉, 카메라(610)부는 적층용 테이블부(100)의 중앙에서 수직선 상 즉, 적층용 테이블부(100)에서 적층되는 분리막(10)의 중심에서 수직선 상에 위치되어 적층되는 분리막(10)의 상태를 수직 방향의 정위치에서 정확하게 촬영할 수 있다.
한편, 분리막 이송부(400)는 적층용 가이드부(200)의 상부 측에서 적층용 가이드부(200)로 분리막(10)을 공급하는 분리막 공급롤부(410)와 권취롤부(11)에서 풀린 분리막(10)을 분리막 공급롤부(410)로 안내하는 복수의 이송 안내롤부(420)를 포함하고, 분리막 공급롤부(410)는 적층용 테이블부(100)의 중심에 위치되는 카메라(610)부에 의해 적층용 테이블부(100)의 일측으로 치우쳐 위치된다.
분리막 공급롤부(410)는 분리막(10)이 사이로 통과되는 제1공급롤(411)과 제2공급롤(412), 제1공급롤(411)과 제2공급롤(412) 중 적어도 어느 하나를 회전시키는 공급롤 회전모터(미도시)를 포함하여 제1공급롤(411)과 제2공급롤(412) 사이에서 분리막(10)을 잡아 하부 측으로 이송시켜 적층용 가이드부(200)로 분리막(10)을 공급하는 것을 일 예로 한다.
적층용 가이드부(200)는 분리막 공급롤부(410)의 하부 측에서 적층용 테이블부(100)의 일측에 치우치는 기준 위치를 가지며, 기준 위치를 지점으로 직선 왕복 이동을 반복하여 적층용 테이블부(100) 상에 분리막(10)을 지그재그 형태로 적층하게 된다.
즉, 적층용 가이드부(200)는 분리막 공급롤부(410)로부터 분리막(10)을 원활하게 공급받기 위해 분리막 공급롤부(410)의 수직방향에서 기준 위치를 가지게 되고, 이에 분리막 공급롤부(410)와 적층용 가이드부(200)의 기준 위치 사이에서 분리막(10)은 수직으로 세워져 위치된다.
적층용 가이드부(200)는 분리막(10)을 적층용 테이블부(100)의 일측과 타측을 왕복이동하면서 적층하되, 기준 위치를 기준으로 최대 분리막(10)의 적층 길이만큼 직선 왕복이동하면서 적층용 테이블부(100)의 상면에 분리막(10)을 지그재그 형태로 적층시키게 된다.
본 발명의 비교예로 비전 검사부(600)의 카메라(610)가 없는 경우 분리막 공급롤부(410)는 적층용 테이블부(100)의 중심에서 수직 방향에 위치될 수 있고, 이에 적층용 가이드부(200)도 분리막 공급롤부(410)의 수직방향 즉, 적층용 테이블부(100)의 중심에 위치될 수 있다.
적층용 가이드부(200)는 기준 위치가 적층용 테이블부(100)의 중심에 위치되는 경우 적층용 테이블부(100)의 중심을 기준으로 양 측으로 이동하기 때문에 기준위치를 중심으로 적층 길이의 1/2만큼씩만 이동하여 적층용 테이블부(100) 상에 분리막(10)을 지그재그 형태로 적층시키게 된다.
본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치는 비점 검사부의 카메라(610)에 의해 분리막 공급롤부(410)와 적층용 가이드부(200)의 기준위치가 적층용 테이블부(100)의 일측에 치우져 위치되므로 적층용 가이드부(200)의 이동 거리가 기존보다 상대적으로 크게 길어 분리막(10)의 장력을 일정하게 유지하기 어렵다.
특히, 적층용 가이드부(200)가 기준 위치에서 적층용 테이블의 타측으로 이동된 후 다시 기준 위치로 복귀하는 중에 분리막(10)의 장력이 느슨해지면서 분리막(10)이 제대로 적층되지 못하는 사고가 발생될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 분리막 이송부(400)는 분리막 공급롤부(410)의 사이에 위치되고, 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 진자 운동하며 분리막(10)이 걸쳐서 통과되는 제1댄서롤부(430)와 제2댄서롤부(440), 제1댄서롤부(430)로 진입되는 분리막(10)을 안내하는 제1진입 안내롤부(450), 제1댄서롤부(430)에서 통과한 분리막(10)의 이송을 안내하는 제1배출 안내롤부(460), 제2댄서롤부(440)로 진입되는 분리막(10)을 안내하는 제2진입 안내롤부(470), 제2댄서롤부(440)에서 통과한 분리막(10)의 이송을 안내하는 제2배출 안내롤부(480)를 포함한다.
제1댄서롤부(430)는 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 힌지축에 의해 회전 가능하게 위치되는 제1텐션 브라켓트부재(431), 제1텐션 브라켓트부재(431)에 높이 차이를 두고 이격되게 위치되는 제1롤부재(432)와 제2롤부재(433), 제1텐션 브라켓트부재(431)의 일측에 이격되고 제1롤부재(432)와 제2롤부재(433)의 사이에 위치되어 제1롤부재(432)를 통과한 분리막(10)을 제2롤부재(433)로 안내하는 제3롤부재(434)를 포함한다.
그리고, 분리막(10)은 제1진입 안내롤부(450)를 통해 제1롤부재(432)로 안내되고, 제1롤부재(432)를 통과한 후 제3롤부재(434)를 통해 제2롤부재(433)로 안내되어 S자 형태로 이송되고, 제2롤부재(433)를 통과한 후 제1배출 안내롤부(460)를 통해 제2댄서롤부(440)로 안내된다.
제1댄서롤부(430)는 제1롤부재(432)와 제2롤부재(433), 제3롤부재(434)를 통해 분리막(10)을 S자 형태로 이송하며, 분리막(10)의 장력에 따라 제1텐션 브라켓트부재(431)의 진자 운동을 통해 분리막(10)의 장력이 일정하게 유지될 수 있게 한다.
제2댄서롤부(440)는 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 힌지축에 의해 회전 가능하게 위치되는 제2텐션 브라켓트부재(441), 제1텐션 브라켓트부재(431)에 높이 차이를 두고 이격되게 위치되는 제4롤부재(442)와 제5롤부재(443), 제1텐션 브라켓트부재(431)의 일측에 이격되고 제4롤부재(442)와 제5롤부재(443)의 사이에 위치되어 제4롤부재(442)를 통과한 분리막(10)을 제5롤부재(443)로 안내하는 제6롤부재(444)를 포함한다.
그리고, 분리막(10)은 제2진입 안내롤부(470)를 통해 제4롤부재(442)로 안내되고, 제4롤부재(442)를 통과한 후 제6롤부재(444)를 통해 제5롤부재(443)로 안내되어 S자 형태로 이송되고, 제5롤부재(443)를 통과한 후 제2배출 안내롤부(480)를 통해 분리막 공급롤부(410)로 안내된다.
제2댄서롤부(440)는 제4롤부재(442)와 제5롤부재(443), 제6롤부재(444)를 통해 분리막(10)을 S자 형태로 이송하며, 분리막(10)의 장력에 따라 제2텐션 브라켓트부재(441)의 진자 운동을 통해 분리막(10)의 장력이 일정하게 유지될 수 있게 한다.
또한, 분리막 이송부(400)는 제1댄서롤부(430)와 제2댄서롤부(440)의 사이에 위치되고, 분리막(10)의 이송을 안내하는 롤러를 직선 왕복 이동시켜 분리막(10)의 장력을 조절하는 롤러 이동 장력 조절부(490)를 더 포함하고, 롤러 이동 장력 조절부(490)는 적층용 가이드부(200)의 작동 즉, 이동 방향과 연계되어 작동된다.
롤러 이동 장력 조절부(490)는 분리막(10)의 이송을 안내하는 롤러를 직선 왕복 이동시켜 분리막(10)을 당기거나 풀어 분리막(10)의 장력을 조절한다.
롤러 이동 장력 조절부(490)와 제2댄서롤부(440)의 사이에는 피딩 제어롤부(500)가 위치되고, 피딩 제어롤부(500)는 분리막(10)이 사이로 통과되는 제1피딩롤(501)과 제2피딩롤(502), 제1피딩롤(501)과 제2피딩롤(502) 중 적어도 어느 하나를 회전시키는 피딩롤 회전모터(미도시)를 포함하여 제1피딩롤(501)과 제2피딩롤(502) 사이에서 분리막(10)을 잡아 이송시켜 제2댄서롤부(440)로 분리막(10)을 이송시킨다.
피딩 제어롤부(500)는 적층용 가이드부(200)의 작동과 연동되어 분리막 공급롤부(410)로 공급되는 분리막(10)의 이송을 제어하되, 적층용 가이드부(200)의 이동 방향에 따라 제1피딩롤(501)과 제2피딩롤(502) 중 적어도 어느 하나를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 분리막(10)의 이송을 제어한다.
피딩 제어롤부(500)는 적층용 가이드부(200)가 기준 위치에서 멀어지는 경우에 제1피딩롤(501)과 제2피딩롤(502) 중 적어도 어느 하나를 분리막(10)의 이송방향으로 이동시키는 정방향으로 회전시키고, 적층용 가이드부(200)가 기준 위치에서 제일 먼 지점에서 다시 기준위치로 복귀될 때 제1피딩롤(501)과 제2피딩롤(502) 중 적어도 어느 하나를 분리막(10)의 역방향으로 이동시켜 분리막 공급롤부(410)로 이송되는 분리막(10)의 이송량을 제어할 수 있다.
도 2는 롤러 이동 장력 조절부(490)의 일 실시예를 확대하여 도시한 도면이고, 롤러 이동 장력 조절부(490)는 고정롤 장착부(491)에 고정되어 위치되고, 직선 방향에서 서로 이격되게 위치되는 제1고정롤(492), 제2고정롤(493)과 제3고정롤(494), 제1고정롤(492)과 제2고정롤(493) 사이에 위치되는 제1이동롤(495), 제2고정롤(493)과 제3고정롤(494) 사이에 위치되는 제2이동롤(496), 제1이동롤(495)과 제2이동롤(496)이 회전 가능하게 장착되는 이동롤 장착부재(497), 이동롤 장착부재(497)를 전, 후 이동시키는 롤 이동기기(498)를 포함한다.
제1고정롤(492), 제2고정롤(493)과 제3고정롤(494)은 세로로 세워져 높이 차이를 두고 위치되고, 제1이동롤(495)과 제2이동롤(496)은 세로로 세워져 높이 차이를 두고 위치되는 것을 일 예로 한다.
그리고, 제1이동롤(495)과 제2이동롤(496)은 제1고정롤(492), 제2고정롤(493)과 제3고정롤(494)의 일 측에 이격되게 위치된다.
롤 이동기기(498)는 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터인 것을 일 예로 하고, 이외에도 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
분리막(10)은 제1고정롤(492)을 거쳐 제1이동롤(495), 제2고정롤(493), 제2이동롤(496), 제3고정롤(494)의 순서로 통과하여 이송되고, 제1이동롤(495)과 제2이동롤(496)을 고정롤 측으로 이동시켜 분리막(10)의 장력을 느슨하게 풀수도 있고, 제1이동롤(495)과 제2이동롤(496)을 고정롤과 멀게 이동시켜 분리막(10)의 장력을 당겨 팽팽하게 할 수 있다.
정리하면 롤러 이동 장력 조절부(490)는 3개의 고정롤에서 고정롤 사이에 각각 위치되는 2개의 이동롤을 롤 이동기기(498)로 고정롤과 가깝게 이동시키거나 고정롤과 멀게 이동시켜 분리막(10)이 적층용 테이블부(100) 상에 지그재그로 적층될 때 분리막(10)의 장력을 일정하게 유지시킨다.
즉, 적층용 가이드부(200)가 기준 위치에서 멀어지는 경우에 2개의 이동롤을 고정롤과 가깝게 이동시켜 분리막(10)의 장력을 느슨하게 풀어 적층용 가이드부(200)의 고속 이동에 의해 분리막(10)의 장력이 유지될 수 있고, 적층용 가이드부(200)가 다시 기준위치로 복귀될 때 2개의 이동롤을 고정롤과 멀게 이동시켜 적층용 가이드부(200)의 이동에 의해 풀어지는 분리막(10)을 당겨 분리막(10)이 적층용 테이블부(100) 상에 지그재그로 적층될 때 분리막(10)의 장력을 일정하게 유지시킨다.
본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예는 제1댄서롤부(430), 제2댄서롤부(440), 제1댄서롤부(430)와 제2댄서롤부(440)의 사이에 위치되는 롤러 이동 장력 조절부(490), 제2댄서롤부(440)와 롤러 이동 장력 조절부(490)의 사이에 위치되는 피딩 제어롤부(500)를 통해 적층용 테이블부(100)의 일측으로 치우친 기준위치에서 직선 왕복 이동을 통해 적층 테이블 상에 분리막(10)을 지그재그 형태로 적층시킬 때 분리막(10)의 장력을 일정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예에서 적층용 테이블부(100)에 이차전지의 셀이 적층되는 예를 도시한 도면이고, 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예는 적층용 테이블부(100)의 양 단부 측에서 양 측에 각각 위치되어 분리막(10)의 접혀지는 부분을 눌러 분리막(10)이 지그재그 형태로 접혀지게 하는 한쌍의 제1분리막 클램핑부(700)와 한쌍의 제2분리막 클램핑부(800)를 더 포함한다.
한쌍의 제1분리막 클램핑부(700)는 적층용 테이블부(100)의 일측에서 분리막(10)의 폭방향 양측에 각각 위치되고, 한쌍의 제2분리막 클램핑부(800)는 적층용 테이블부(100)의 타측에서 분리막(10)의 폭방향 양측에 각각 위치된다.
한쌍의 제1분리막 클램핑부(700)와 한쌍의 제2분리막 클램핑부(800)는 적층용 테이블부(100) 상에서 지그재그 형태로 적층되는 분리막(10)의 양 측단부를 교대로 눌러 지지함으로써 분리막(10)이 눌려진 부분에서 용이하게 접혀질 수 있게 하고, 분리막(10)이 지그재그 형태로 .
제1분리막 클램핑부(700)는 분리막(10)을 누르는 제1클램핑 막대부재(710), 제1클램핑 막대부재(710)를 분리막(10)의 폭방향으로 이동시키는 제1폭방향 이동부(720), 제1폭방향 이동부(720)를 상하 이동시키는 제1승하강부(730)를 포함한다.
한쌍의 제1분리막 클램핑부(700)는 제1클램핑 막대부재(710)가 서로 마주보도록 위치되고, 마주보는 한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)가 분리막(10)의 폭방향에서 분리막(10)의 양측을 각각 눌러 분리막(10)의 일측을 고정시키고, 적층용 가이드부(200)가 적층용 테이블부(100)의 타측으로 이동할 때 분리막(10)이 원활하게 접혀질 수 있게 한다.
또한, 제2분리막 클램핑부(800)는 분리막(10)을 누르는 제2클램핑 막대부재(810), 제2클램핑 막대부재(810)를 분리막(10)의 폭방향으로 이동시키는 제2폭방향 이동부(820), 제2폭방향 이동부(820)를 상하 이동시키는 제2승하강부(830)를 포함한다.
한쌍의 제2분리막 클램핑부(800)는 제2클램핑 막대부재(810)가 서로 마주보도록 위치되고, 마주보는 한쌍의 제2클램핑 막대부재(810)가 분리막(10)의 폭방향에서 분리막(10)의 양측을 각각 눌러 분리막(10)의 일측을 고정시키고, 적층용 가이드부(200)가 적층용 테이블부(100)의 타측으로 이동할 때 분리막(10)이 원활하게 접혀질 수 있게 한다.
제1폭방향 이동부(720)와 제2폭방향 이동부(820)는 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터인 것을 일 예로 하고, 이외에도 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
또한, 제1승하강부(730)와 제2승하강부(830)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)에 눌려진 분리막(10)의 일측이 접혀지면서 분리막(10)이 적층용 가이드부(200)의 이동에 의해 적층용 테이블부(100)의 타측으로 이동된 후 적층용 테이블부(100)의 타측에서 한쌍의 제2클램핑 막대부재(810)가 간격이 좁혀지게 이동한 후 하강하여 분리막(10)의 타측을 눌러 고정시키게 된다.
그리고, 한쌍의 제2클램핑 막대부재(810)가 분리막(10)의 타측을 눌러 고정시키면 한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)는 서로 벌어지는 방향으로 이동하여 접혀져 적층된 분리막(10)의 사이에서 빠져 나온 후 승강된다.
반대로 한쌍의 제2클램핑 막대부재(810)에 눌려진 분리막(10)의 타측이 접혀지면서 분리막(10)이 적층용 가이드부(200)의 이동에 의해 적층용 테이블부(100)의 타측으로 이동된 후 적층용 테이블부(100)의 타측에서 한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)가 간격이 좁혀지게 이동한 후 하강하여 분리막(10)의 일측을 눌러 고정시키게 된다.
그리고, 한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)가 분리막(10)의 일측을 눌러 고정시키면 한쌍의 제2클램핑 막대부재(810)는 서로 벌어지는 방향으로 이동하여 접혀져 적층된 분리막(10)의 사이에서 빠져 나온 후 승강된다.
즉, 적층용 가이드부(200)가 기설정된 구간에서 직선 왕복이동할 때 한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)가 분리막(10)의 일측을 잡은 상태에서 분리막(10)의 일측을 접으면서 분리막(10)이 타측으로 이동한 후 한쌍의 제2클램핑 막대부재(810)가 분리막(10)의 타측을 잡으면 한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)가 분리막(10)의 일측을 놓고, 다시 한쌍의 제1클램핑 막대부재(710)가 분리막(10)의 일측을 잡으면 한쌍의 제2클램핑 막대부재(810)가 분리막(10)의 타측을 잡는 과정을 반복하면서 적층용 테이블부(100) 상에 분리막(10)을 지그재그 형태로 적층시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예는 적층용 테이블부(100)의 양 측에 각각 위치되어 지그재그 형태로 적층되는 분리막(10)의 사이로 전극판(20)을 삽입하는 전극판 삽입부(900)를 더 포함한다.
전극판 삽입부(900)는 적층용 테이블부(100)의 양 측에 각각 위치되어 지그재그 형태로 적층되는 분리막(10)의 사이로 음극판(21)과 양극판(22)을 각각 삽입한다.
전극판 삽입부(900)는 음극판(21) 또는 양극판(22) 즉, 전극판(20)을 잡는 전극판 파지부(911)를 구비한 작동 암부재(910), 작동 암부재(910)를 회전시키는 암 회전부(920), 작동 암부재(910)를 상, 하 이동시키는 암승하강부(930)를 포함한다.
전극판 파지부(911)는 진공 흡입을 통해 전극판(20)을 흡입판에 부착시키고, 진공 흡입을 해제하여 흡입판을 놓을 수 있는 구조를 가지는 것을 일 예로 하고 이외에도 전극판(20) 즉, 음극판(21) 또는 양극판(22)을 잡고 놓을 수 있는 공지의 파지 구조로 다양하게 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
전극판 삽입부(900)는 전극판(20) 즉, 음극판(21) 또는 양극판(22)의 대기 위치에서 작동 암부재(910)를 하강시켜 전극판 파지부(911)로 잡고, 작동 암부를 승강시킨 후 회전시켜 전극판(20) 즉, 음극판(21) 또는 양극판(22)을 분리막(10) 사이로 위치시킨 후 전극판 파지부(911)에서 전극판(20)을 놓아 음극판(21) 또는 양극판(22)을 분리막(10) 사이로 삽입한다.
전극판 삽입부(900)는 이차전지의 셀 제조장치에서 지그재그 형태로 적층되는 분리막(10)의 사이에 음극판(21) 또는 양극판(22)을 삽입하는 공지의 전극판 이송 로봇 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예에서 적층용 가이드부(200)의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치의 일 실시예에서 적층용 가이드부(200)의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참고하여 적층용 가이드부(200)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
적층용 가이드부(200)의 일 실시예는 분리막(10)의 폭방향을 가로질러 위치되며 분리막(10)이 통과되는 가이드 하우징부(210), 가이드 하우징부(210)의 내부에 위치되고 분리막(10)을 탄성 지지하여 분리막(10)의 장력 변화 시 발생되는 충격을 흡수하는 장력 완충부(220)를 포함한다.
가이드 하우징부(210)는 상부면에 분리막(10)이 통과되는 제1분리막 통과용 슬릿부(211)가 길이방향으로 길게 위치되고, 하부면에 분리막(10)이 통과되는 제2분리막 통과용 슬릿부(212)가 길이방향으로 길게 위치된다.
그리고, 장력 완충부(220)는 가이드 하우징부(210) 내에서 제1분리막 통과용 슬릿부(211)와 제2분리막 통과용 슬릿부(212)의 사이에 위치되어 제1분리막 통과용 슬릿부(211)와 제2분리막 통과용 슬릿부(212)를 통과하는 즉, 가이드 하우징부(210)의 내부를 통과하는 분리막(10)을 탄성적으로 지지하여 분리막(10)의 장력 변화 시 발생되는 충격을 흡수한다.
적층용 가이드부(200)의 일 실시예는 가이드 하우징부(210)의 직선 이동을 안내하는 리니어 가이드부(250)를 더 포함한다.
리니어 가이드부(250)는 가이드 하우징부(210)의 타단부 측에 연결되는 직선형 레일 구조로 가이드 직선 이동부에 의해 직선 왕복 이동되는 가이드 하우징부(210)의 직선 이동을 안내한다.
가이드 하우징부(210)는 일단부 측이 가이드 직선 이동부에 연결되고, 타단부 측이 리니어 가이드부(250)에 연결되어 적층용 테이블부(100) 상에서 원활하게 직선 왕복 이동한다.
가이드 하우징부(210)의 상부면에는 사이로 분리막(10)이 통과하여 제1분리막 통과용 슬릿부(211)로 분리막(10)을 안내하는 한쌍의 제1분리막 공급 안내롤부(230)가 회전 가능하게 위치되고, 가이드 하우징부(210)의 하부면에는 사이로 분리막(10)이 통과하여 제2분리막 통과용 슬릿부(212)를 통과한 분리막(10)을 적용용 테이블의 상부로 안내하는 한쌍의 제2분리막 공급 안내롤부(240)가 회전 가능하게 위치된다.
한쌍의 제1분리막 공급 안내롤부(230)와 한쌍의 제2분리막 공급 안내롤부(240)는 동일한 공급기준 수직 선상에 위치되어 가이드 하우징부(210)의 내부로 공급되는 위치와 가이드 하우징부(210)에서 배출되는 위치가 동일하여 분리막(10)의 위치 조절이 용이하고, 분리막(10)이 원활하게 적층용 테이블부(100) 상에 지그 재그 형태로 원활하게 적층될 수 있게 한다.
장력 완충부(220)는 가이드 하우징부(210)의 길이 방향으로 길게 위치되어 스프링에 의해 탄성 지지된 상태로 축방향을 중심으로 회전 가능한 회전 지지체(221)를 포함한다.
회전 지지체(221)는 에어 스프링에 의해 탄성 지지되어 회전된 후 기설정된 원위치로 복귀하는 구조를 가지는 것을 일 예로 하고, 이외에도 공지의 스프링 구조를 이용하여 회전된 후 원위치로 복귀될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 장력 완충부(220)는 회전 지지체(221)의 상부 측에 회전 가능하게 위치되고 분리막(10)이 걸쳐지는 상부 안내롤부(222), 회전 지지체(221)의 하부 측에 회전 가능하게 위치되고 분리막(10)이 걸쳐지는 하부 안내롤부(223)를 더 포함한다.
그리고, 상부 안내롤부(222)는 한쌍의 제1분리막 공급 안내롤부(230)와 한쌍의 제2분리막 공급 안내롤부(240)가 위치되는 공급기준 수직 선상의 일측에 이격되게 위치되고, 상부 안내롤부(222)는 한쌍의 제1분리막 공급 안내롤부(230)와 한쌍의 제2분리막 공급 안내롤부(240)가 위치되는 공급기준 수직 선상의 타측에 이격되게 위치된다.
분리막(10)은 한쌍의 제1분리막 공급 안내롤부(230)를 통과한 후 가이드 하우징부(210) 내에서 상부 안내롤부(222)에 걸쳐진 후 반대 방향에 위치된 하부 안내롤부(223)를 거쳐 한쌍의 제2분리막 공급 안내롤부(240)를 통해 배출되므로 가이드 하우징부(210) 내에서 지그재그 형태로 이송된다.
분리막(10)은 가이드 하우징부(210) 내에서 상부 안내롤부(222)와 하부 안내롤부(223)에 걸쳐져 지그재그 형태로 이송되어 장력 변화가 발생될 경우 에어 스프링에 의해 탄성 지지된 회전 지지체(221)를 회전시키게 된다.
장력 완충부(220)는 가이드 하우징부(210) 내에서 상부 안내롤부(222)와 하부 안내롤부(223)에 걸쳐져 지그재그 형태로 이송되는 분리막(10)에 장력 변화가 발생되는 경우 에어 스프링에 의해 탄성 지지된 회전 지지체(221)가 회전되면서 분리막(10)의 장력 변화 중 발생되는 충격을 흡수한다.
또한, 상부 안내롤부(222)는 적층용 가이드부(200)의 기준 위치에서 적층용 가이드부(200)가 이동되는 방향 측으로 공급기준 수직 선상과 이격되게 위치되고, 하부 안내롤부(223)는 적층용 가이드부(200)가 적층용 가이드부(200)의 기준 위치로 복귀되는 방향 측으로 공급기준 수직 선상과 이격되게 위치된다.
이에 장력 완충부(220)는 적층용 테이블부(100)의 일측에서 치우친 기준위치에서 직선 왕복 이동하여 적층용 테이블부(100) 상에 지그재그 형태로 적층되는 분리막(10)에서 장력 변화가 발생되는 경우 장력 변화에 따른 충격을 효과적으로 흡수하여 완충시킬 수 있다.
도 3에서와 같이 분리막(10)은 적층용 테이블부(100) 상에서 한쌍의 제1분리막 클램핑부(700)와 한쌍의 제2분리막 클램핑부(800)에 의해 양 단부 측이 눌려 고정되는 것이 교대로 반복되고, 한쌍의 제1분리막 클램핑부(700) 또는 한쌍의 제2분리막 클램핑부(800)에 의해 분리막(10)의 일측 또는 타측에 눌려 고정된 상태에서 적층용 가이드부(200)의 이동 변경될 때 분리막(10)에 장력의 변화가 크게 발생되며 이 때 발생되는 충격을 에어 스프링에 의해 탄성 지지된 회전 지지체(221)가 회전되면서 흡수하게 된다.
즉, 적층용 가이드부(200)의 이동방향이 변경될 때 갑작스런 분리막(10)의 길이 변화가 발생되며 특히 적층용 가이드부(200)를 고속으로 이동할 때 분리막(10)의 길이 변화가 크게 발생하고, 이 때 분리막(10)의 길이 변화에 의해 제1댄서롤부(430), 제2댄서롤부(440), 롤러 이동 장력 조절부(490), 피딩 제어롤부(500)가 작동되면서 분리막(10)의 장력을 일정하게 유지시키는 과정에서 장력의 변화가 크게 발생하고, 이 때 발생되는 충격을 장력 완충부(220)에 의해 흡수하게 된다.
따라서, 적층용 가이드부(200)의 고속 직선 왕복 이동 중 장력 변화에 의해 발생되는 충격을 장력 완충부(220)로 흡수하여 완충시킴으로써 적층용 테이블부(100) 상에 분리막(10)을 지그재그 형태로 최대한 빠르고 안정적으로 적층시킬 수 있게 된다.
본 발명은 이차전지의 셀 제조 시 분리막(10), 음극판(21), 양극판(22)의 적층 상태를 실시간으로 확인하고, 적층 상태가 불량한 경우 바로 확인이 가능하고 대처가 가능하여 이차전지의 셀 제조 시 작업 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명은 분리막(10)이 적층 테이블의 한쪽으로 치우쳐 위치됨으로써 발생되는 분리막(10)의 장력 문제를 해결할 수 있어 고속으로 분리막(10)을 지그재그 형태로 안정적으로 적층시킬 수 있고, 이차전지용 셀의 생산 효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
10 : 분리막 20 : 전극판
21 : 음극판 22 : 양극판
100 : 적층용 테이블부 200 : 적층용 가이드부
210 : 가이드 하우징부 211 : 제1분리막 통과용 슬릿부
212 : 제2분리막 통과용 슬릿부 220 : 장력 완충부
221 : 회전 지지체 222 : 상부 안내롤부
223 : 하부 안내롤부 230 : 제1분리막 공급 안내롤부
240 : 제2분리막 공급 안내롤부 300 : 가이드 직선 이동부
400 : 분리막 이송부 410 : 분리막 공급롤부
411 : 제1공급롤 412 : 제2공급롤
420 : 이송 안내롤부 430 : 제1댄서롤부
431 : 제1텐션 브라켓트부재 432 : 제1롤부재
433 : 제2롤부재 434 : 제3롤부재
440 : 제2댄서롤부 441 : 제2텐션 브라켓트부재
442 : 제4롤부재 443 : 제5롤부재
444 : 제6롤부재 450 : 제1진입 안내롤부
460 : 제1배출 안내롤부 470 : 제2진입 안내롤부
480 : 제2배출 안내롤부 490 : 롤러 이동 장력 조절부
491 : 고정롤 장착부 492 : 제1고정롤
493 : 제2고정롤 494 : 제3고정롤
495 : 제1이동롤 496 : 제2이동롤
497 : 이동롤 장착부재 498 : 롤 이동기기
500 : 피딩 제어롤부 501 : 제1피딩롤
502 : 제2피딩롤 600 : 비전 검사부
610 : 카메라 620 : 영상 분석부
700 : 제1분리막 클램핑부 710 : 제1클램핑 막대부재
720 : 제1폭방향 이동부 730 : 제1승하강부
800 : 제2분리막 클램핑부 810 : 제2클램핑 막대부재
820 : 제2폭방향 이동부 830 : 제2승하강부
900 : 전극판 삽입부 910 : 작동 암부재
911 : 전극판 파지부 920 : 암 회전부
930 : 암승하강부

Claims (12)

  1. 분리막이 지그재그 형태로 적층되는 적층용 테이블부;
    상기 적층용 테이블부의 상부 측에서 상기 분리막의 길이 방향으로 직선 왕복 이동하여 상기 분리막을 상기 적층용 테이블부 상에 지그재그 형태로 적층시키는 적층용 가이드부;
    상기 적층용 가이드부를 상기 분리막의 길이 방향으로 직선 왕복 이동시키는 가이드 직선 이동부;
    상기 분리막을 상기 적층용 가이드부로 이송시키는 분리막 이송부; 및
    상기 적층용 테이블부의 상부 측에 위치되어 상기 적층용 테이블부에 적층되는 상기 분리막의 상태를 카메라로 촬영하여 확인하는 비전 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비전 검사부는 상기 적층용 테이블부의 중앙에 위치되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분리막 이송부는 상기 적층용 가이드부의 상부 측에서 상기 적층용 가이드부로 상기 분리막을 공급하는 분리막 공급롤부; 및
    권취롤부에서 풀리는 상기 분리막을 상기 분리막 공급롤부로 안내하는 복수의 이송 안내롤부를 포함하고,
    상기 분리막 공급롤부는 상기 적층용 테이블부의 일측으로 치우쳐 위치되며,
    상기 적층용 가이드부는 상기 분리막 공급롤부의 하부 측에서 상기 적층용 테이블부의 일측에 치우치는 기준 위치를 가지며, 상기 기준 위치를 지점으로 직선 왕복 이동을 반복하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분리막 이송부는,
    상기 권취롤부와 상기 분리막 공급롤부의 사이에 위치되고 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 진자 운동하며 상기 분리막이 걸쳐서 통과되는 제1댄서롤부와 제2댄서롤부;
    상기 제1댄서롤부로 진입되는 상기 분리막을 안내하는 제1진입 안내롤부;
    상기 제1댄서롤부에서 통과한 상기 분리막의 이송을 안내하는 제1배출 안내롤부;
    상기 제2댄서롤부로 진입되는 상기 분리막을 안내하는 제2진입 안내롤부; 및
    상기 제2댄서롤부에서 통과한 상기 분리막의 이송을 안내하는 제2배출 안내롤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1댄서롤부는,
    스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 힌지축에 의해 회전 가능하게 위치되는 제1텐션 브라켓트부재;
    상기 제1텐션 브라켓트부재에 높이 차이를 두고 이격되게 위치되는 제1롤부재와 제2롤부재; 및
    상기 제1텐션 브라켓트부재의 일측에 이격되고 상기 제1롤부재와 상기 제2롤부재의 사이에 위치되어 상기 제1롤부재를 통과한 상기 분리막을 상기 제2롤부재로 안내하는 제3롤부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2댄서롤부는,
    스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 힌지축에 의해 회전 가능하게 위치되는 제2텐션 브라켓트부재;
    상기 제1텐션 브라켓트부재에 높이 차이를 두고 이격되게 위치되는 제4롤부재와 제5롤부재; 및
    상기 제1텐션 브라켓트부재의 일측에 이격되고 상기 제4롤부재와 상기 제5롤부재의 사이에 위치되어 상기 제4롤부재를 통과한 상기 분리막을 상기 제5롤부재로 안내하는 제6롤부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 분리막 이송부는,
    상기 제1댄서롤부와 상기 제2댄서롤부의 사이에 위치되고, 상기 분리막의 이송을 안내하는 롤러를 직선 왕복 이동시켜 상기 분리막의 장력을 조절하는 롤러 이동 장력 조절부를 더 포함하고,
    상기 롤러 이동 장력 조절부는 상기 적층용 가이드부의 이동 방향과 연계되어 작동되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 롤러 이동 장력 조절부는,
    고정롤 장착부에 고정되어 위치되고, 직선 방향에서 서로 이격되게 위치되는 제1고정롤, 제2고정롤과 제3고정롤;
    상기 제1고정롤과 상기 제2고정롤 사이에 위치되는 상기 제1이동롤;
    상기 제2고정롤과 상기 제3고정롤 사이에 위치되는 제2이동롤;
    상기 제1이동롤과 상기 제2이동롤이 회전 가능하게 장착되는 이동롤 장착부재; 및
    상기 이동롤 장착부재를 전, 후 이동시키는 롤 이동기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 롤러 이동 장력 조절부와 상기 제2댄서롤부의 사이에는 피딩 제어롤부가 위치되고,
    상기 피딩 제어롤부는 상기 분리막이 사이로 통과되는 제1피딩롤과 제2피딩롤, 상기 제1피딩롤과 상기 제2피딩롤 중 적어도 어느 하나를 회전시키는 피딩롤 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 피딩 제어롤부는 상기 적층용 가이드부의 이동 방향에 따라 상기 제1피딩롤과 상기 제2피딩롤 중 적어도 어느 하나를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 상기 분리막의 이송을 제어하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 적층용 테이블부의 양 단부 측에서 양 측에 각각 위치되어 상기 분리막의 접혀지는 부분을 눌러 상기 분리막이 지그재그 형태로 접혀지게 하는 한쌍의 제1분리막 클램핑부와 한쌍의 제2분리막 클램핑부를 더 포함하고,
    한쌍의 상기 제1분리막 클램핑부와 한쌍의 상기 제2분리막 클램핑부는 상기 적층용 테이블부 상에서 지그재그 형태로 적층되는 상기 분리막의 양 측단부를 교대로 눌러 지지하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1분리막 클램핑부는,
    상기 분리막을 누르는 제1클램핑 막대부재;
    상기 제1클램핑 막대부재를 상기 분리막의 폭방향으로 이동시키는 제1폭방향 이동부;
    상기 제1폭방향 이동부를 상하 이동시키는 제1승하강부를 포함하고,
    상기 제2분리막 클램핑부는,
    상기 분리막을 누르는 제2클램핑 막대부재;
    상기 제2클램핑 막대부재를 상기 분리막의 폭방향으로 이동시키는 제2폭방향 이동부; 및
    상기 제2폭방향 이동부를 상하 이동시키는 제2승하강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 셀 제조용 분리막 적층장치.
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KR102678101B1 (ko) * 2023-10-26 2024-06-25 피씨엔오티 주식회사 전극 조립체 제조장치 및 그의 제어방법

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KR102192818B1 (ko) 2019-03-26 2020-12-18 주식회사 디에이테크놀로지 이차전지의 셀 스택 적층 장치 및 방법

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