WO2021096183A1

WO2021096183A1 - 전극 조립체 제조방법과 전극 조립체 제조장치

Info

Publication number: WO2021096183A1
Application number: PCT/KR2020/015640
Authority: WO
Inventors: 김웅기; 이상돈; 여상욱
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-05-20
Also published as: US20220393222A1; EP4044305A4; CN114641880B; EP4044305A1; CN114641880A; KR20210058170A; US12100796B2

Abstract

본 발명은 전극 조립체 제조방법과 전극 조립체 제조장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조방법은 제1 전극을 제1 분리막의 상부에 합치하여 제1 합치물을 형성시키는 제1 합치단계와, 제2 전극을 제2 분리막의 상부에 적층 후, 상기 제2 전극이 상기 제1 분리막을 사이로 상기 제1 전극과 대면되도록 상기 제1 합치물과 합치하여 제2 합치물을 형성시키는 제2 합치단계를 포함하고, 상기 제1 합치단계는, 제1 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하는 제1 전극 커팅공정, 커팅된 상기 제1 전극을 이송시키는 제1 전극 이송공정, 상기 제1 전극 이송공정 상에 위치된 상기 제1 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출공정, 상기 1차 제1 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 상기 제1 전극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 상기 제1 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정공정; 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 상기 제1 분리막의 상부에 적층시키는 제1 적층공정, 및 적층된 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막과 열과 압력을 가하여 접합시키는 제1 접합공정을 포함한다.

Description

전극 조립체 제조방법과 전극 조립체 제조장치

관련출원과의 상호인용

본 출원은 2019년 11월 13일자 한국특허출원 제10-2019-0145307호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.

기술분야

본 발명은 전극 조립체 제조방법과 전극 조립체 제조장치에 관한 것이다.

이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.

이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.

전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.

종래의 스택형 전극 조립체의 경우 전극 및 분리막을 적층하여 합치시켜 전극조립체를 제조할 때, 전극 및 분리막의 위치 정밀도가 떨어져 사행이 발생되는 문제가 있어왔다.

또한, 전극 주행거리가 증가하여 전극 너울에 의한 사행발생빈도가 증가되고, 전극 파단 시 작업자의 수동연결을 통해 장시간의 제조시간이 소요되는 문제가 있어왔다.

[선행기술문헌] (특허문헌): 한국 공개특허 제 10-2014-0015647호

본 발명의 하나의 관점은 전극 및 분리막을 적층하여 합치시켜 전극조립체를 제조할 때, 사행을 보정할 수 있는 전극 조립체 제조방법과 전극 조립체 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은, 제1 전극을 제1 분리막의 상부에 합치하여 제1 합치물을 형성시키는 제1 합치단계와, 제2 전극을 제2 분리막의 상부에 적층 후, 상기 제2 전극이 상기 제1 분리막을 사이로 상기 제1 전극과 대면되도록 상기 제1 합치물과 합치하여 제2 합치물을 형성시키는 제2 합치단계를 포함하고, 상기 제1 합치단계는, 제1 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하는 제1 전극 커팅공정, 커팅된 상기 제1 전극을 이송시키는 제1 전극 이송공정, 상기 제1 전극 이송공정 상에 위치된 상기 제1 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출공정, 상기 1차 제1 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 상기 제1 전극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 상기 제1 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정공정; 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 상기 제1 분리막의 상부에 적층시키는 제1 적층공정, 및 적층된 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막과 열과 압력을 가하여 접합시키는 제1 접합공정을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는, 제1 전극을 제1 분리막의 상부에 합치하여 제1 합치물을 형성시키는 제1 합치장치와, 제2 전극을 제2 분리막의 상부에 적층 후, 상기 제2 전극이 상기 제1 분리막을 사이로 상기 제1 전극과 대면되도록 상기 제1 합치물과 합치하여 제2 합치물을 형성시키는 제2 합치장치를 포함하고, 상기 제1 합치장치는, 제1 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하는 제1 전극 커팅부, 커팅된 상기 제1 전극을 이송시키는 제1 전극 이송부, 상기 제1 전극 이송부 상에 위치된 상기 제1 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출부, 상기 1차 제1 전극 위치검출부를 통해 검출된 상기 제1 전극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 상기 제1 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정부, 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 상기 제1 분리막의 상부에 적층시키는 제1 적층부, 및 적층된 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막과 열과 압력을 가하여 접합시키는 제1 접합부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전극 및 분리막을 적층하여 합치시켜 전극 조립체를 제조할 때, 비젼 센서를 통해 전극 및 분리막의 위치를 검출하여 자동으로 보정함에 따라, Y축 사행을 방지되며, 전극 및 분리막의 위치정밀도를 높이여 전극 조립체의 품질이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 정면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 합치장치의 개념을 나타낸 정면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 분리막 사행 보정부를 예시적으로 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 전극 사행보정부를 예시적으로 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 합치장치의 개념을 나타낸 정면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 합치장치의 개념을 나타낸 정면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 합치장치의 개념을 나타낸 정면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 합치장치의 개념을 나타낸 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 제1 합치물(10)을 형성시키는 제1 합치단계와, 제1 합치물(10)과 합치하여 제2 합치물(30)을 형성시키는 제2 합치단계를 포함한다. 여기서, 제1 합치단계는, 제1 전극(11)을 커팅하는 제1 전극 커팅공정, 제1 전극(11)을 이송시키는 제1 전극 이송공정, 제1 전극(11)의 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출공정, 제1 전극(11)의 위치에 대응되도록 제1 분리막(12)을 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정공정, 제1 전극(11)을 위치 보정된 제1 분리막(12)에 적층시키는 제1 적층공정, 및 적층된 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)과 접합시키는 제1 접합공정을 포함한다. 그리고, 제1 합치단계는, 제1 적층공정 이후, 제1 전극(11)의 편차를 검출하는 2차 제1 전극 위치검출공정, 및 제1 전극(11)의 위치 편차를 보정하도록 제1 전극(11)을 이동시키는 제1 전극 사행보정공정을 더 포함할 수 있다.

이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 조립체 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 제1 합치단계는 제1 합치장치(100)를 통해 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)의 상부에 합치하여 제1 합치물(10)을 형성시킬 수 있다.

제2 합치단계는 제2 합치장치(200)를 통해 제2 전극(21)을 제2 분리막(22)의 상부에 적층 후, 제2 전극(21)이 제1 분리막(12)을 사이로 제1 전극(11)과 대면되도록 제1 합치물(10)과 합치하여 제2 합치물(30)을 형성시킬 수 있다.

제1 전극 커팅공정은 제1 전극(11)을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅할 수 있다. 이때, 제1 전극 커팅공정은 제1 전극 권취롤(R11)에 권취된 제1 전극(11)을 풀며 일정 크기로 커팅하여 이후 공정으로 커팅된 제1 전극(11)을 공급할 수 있다.

제1 전극 이송공정은 커팅된 제1 전극(11)을 이송시킬 수 있다. 이때, 제1 전극 이송공정은 예를 들어 컨베이어 벨트를 통해 제1 전극(11)을 진행방향으로 이동시킬 수 있다.

1차 제1 전극 위치검출공정은 제1 전극 이송공정 상에 위치된 상기 제1 전극(11)의 너비방향인 Y축 위치를 측정할 수 있다.

또한, 1차 제1 전극 위치검출공정에서 1차 제1 전극 위치검출부(140)인 제1 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 제1 전극(11)의 양측 단부 위치를 측정하여 제1 전극(11)의 센터(Center) 위치를 검출할 수 있다.

아울러, 1차 제1 전극 위치검출공정은 제1 마스터 비젼센서를 통해 제1 전극(11)의 센터(Center) 위치를 검출하여 기준으로부터 편차 발생 시, 제1 전극(11) 편차값을 제어부(C)로 송부할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 제1 분리막 사행 보정공정은 1차 제1 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 제1 전극(11)의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 제1 분리막(12)을 Y축으로 이동시켜 보정할 수 있다. 이때, 제1 분리막 사행 보정공정은 제1 분리막 권취롤(R12)에 권취된 제1 분리막(12)을 풀며 이동시킬 수 있다.

또한, 제1 분리막 사행 보정공정에서 제1 분리막 사행보정부(150)를 통해 1차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 제1 전극(11)의 센터 위치에 제1 분리막(12)의 센터 위치가 대응되도록 제1 분리막(12)을 Y축으로 이동시킬 수 있다.

아울러, 제1 분리막 사행보정공정은 주행되는 제1 분리막(12)의 양측 단부 위치를 제1 분리막 CPC(Center position control) 센서(Sensor)(153)를 통해 측정하여 제1 분리막(12)의 센터(Center) 위치를 검출하고, 주행되는 제1 분리막(12)이 맞닿는 제1 분리막 보정롤러(151)를 Y축방향으로 제1 분리막 액츄에이터(152)를 통해 이동시켜, 1차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 제1 전극(11)의 센터 위치에 제1 분리막(12)의 센터 위치가 대응되도록 제1 분리막(12)을 이동시킬 수 있다.

그리고, 제1 분리막 사행 보정공정은 제어부(C)에서 제1 분리막 액츄에이터(152)를 통해 제1 분리막 보정롤러(151)를 이동시켜, 제1 분리막(12)을 제1 전극(11) 편차값에 대응되도록 이동시킬 수 있다.

제1 적층공정은 제1 전극(11)을 제1 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 제1 분리막(12)의 상부에 적층시킬 수 있다.

한편, 1차 제1 전극 위치검출 공정에서 제1 전극(11)과, 제1 분리막 사행보정공정에서 진행방향으로 이송되는 제1 분리막(12)은 동일한 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 제1 분리막의 사행 보정공정으로 Y축 이동되면, 이에 비례하여 제1 적층공정에서 제1 전극(11)에 제1 분리막(12)이 Y축으로 이동된 위치량이 반영되어 적층될 수 있다.

2차 제1 전극 위치검출공정은 제1 적층공정 이후, 제1 전극(11)의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출할 수 있다.

또한, 2차 제1 전극 위치검출공정에서 2차 제1 전극 위치검출부(180)인 제1 피드백 비젼센서(Feedback Vision Sensor)를 통해 제1 전극(11)의 양측 단부의 위치 측정을 통해 제1 전극(11)의 센터(Center) 위치를 측정하여 기준 위치에 대한 편차를 검출할 수 있다.

아울러, 2차 제1 전극 위치검출공정은 제1 피드백 비젼센서를 통해 검출된 제1 전극(11)의 위치 편차값을 제어부(C)로 송부할 수 있다.

도 2 및 도 4를 참고하면, 제1 전극 사행보정공정은 2차 제1 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 제1 전극(11)의 위치 편차를 보정하도록 제1 전극(11)을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한, 제1 전극 사행보정공정에서 2차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 제1 전극(11)의 편차가 보정되도록 제1 전극(11)을 Y축으로 이동시킬 수 있다.

아울러, 상기 제1 전극 사행 보정공정은 주행되는 제1 전극(11)의 양측 단부 위치를 제1 전극 CPC 센서(163)를 통해 측정하여 제1 전극(11)의 센터(Center)를 측정하고, 주행되는 제1 전극(11)이 맞닿는 제1 전극 보정롤러(161)를 Y축방향으로 제1 전극 액츄에이터(162)를 통해 이동시켜, 2차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 제1 전극(11)의 편차가 보정되도록 제1 전극(11)을 이동시킬 수 있다.

그리고, 제1 전극 사행보정공정은 제어부(C)에서 제1 전극 액츄에이터(162)를 통해 제1 전극 보정롤러(161)를 이동시켜, 제1 전극(11)을 제1 전극(11) 편차값에 대응되도록 이동시킬 수 있다.

도 2를 참고하면, 제1 접합공정은 적층된 제1 전극(11)을 제1 분리막과 열과 압력을 가하여 접합시킬 수 있다.

이때, 예를 들어 한 쌍의 롤러 사이로 제1 전극(11) 및 제1 분리막 통과시키면서 가압하여 상호 접합시킬 수 있다.

한편, 2차 제1 전극 위치검출 공정에 위치된 제1 전극(11)과, 제1 전극 사행보정공정 상에 위치된 제1 전극(11)은 동일한 방향(예를 들어 X축)으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(11)이 제1 전극 사행 보정공정으로 Y축을 따라 이동된 량만큼 비례하여 제1 적층공정에서 제1 전극(11)이 Y축으로 이동되어 적층될 수 있다.

한편, 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서, 제2 합치단계는, 제2 전극(21)을 커팅하는 제2 전극 커팅공정, 제2 전극(21)을 이송시키는 제2 전극 이송공정, 제2 전극(21)의 위치를 측정하는 1차 제2 전극 위치검출공정, 제2 전극(21)의 위치에 대응되도록 제2 분리막(22)을 이동시켜 보정하는 제2 분리막 사행 보정공정, 제2 전극(21)을 보정된 제2 분리막(22)에 적층시키는 제2 적층공정, 및 제1 합치물(10)을 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)과 함께 열과 압력을 가하여 합치시키는 제2 접합공정을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 합치단계는, 제2 적층공정 이후, 제2 전극(21)의 편차를 검출하는 2차 제2 전극 위치검출공정, 및 제2 전극(21)의 위치 편차를 보정하도록 제2 전극(21)을 이동시키는 제2 전극 사행보정공정을 더 포함할 수 있다.

제2 전극 커팅공정은 제2 전극(21)을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅할 수 있다. 이때, 제2 전극 커팅공정은 제2 전극 권취롤(R21)에 권취된 제2 전극(21)을 풀며 일정 크기로 커팅하여 이후 공정으로 커팅된 제2 전극(21)을 공급할 수 있다.

제2 전극 이송공정은 커팅된 제2 전극(21)을 이송시킬 수 있다. 이때, 예를 들어 컨베이어 벨트를 통해 제2 전극(21)을 진행방향으로 이동시킬 수 있다.

1차 제2 전극 위치검출공정은 제2 전극 이송공정 상에 위치된 제2 전극(21)의 너비방향인 Y축 위치를 측정할 수 있다.

또한, 1차 제2 전극 위치검출공정에서 제2 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 제2 전극(21)의 양측 단부 위치를 측정하여 제2 전극(21)의 센터(Center) 위치를 검출할 수 있다.

제2 분리막 사행 보정공정은 1차 제2 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 제2 전극(21)의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 제2 분리막(22)을 Y축으로 이동시켜 보정할 수 있다. 이때, 제2 분리막 사행 보정공정은 제2 분리막 권취롤(R22)에 권취된 제2 분리막(22)을 풀며 이동시킬 수 있다.

또한, 제2 분리막 사행 보정공정에서 제2 분리막 사행보정부(250)를 통해 1차 제2 전극 위치검출공정에서 검출된 제2 전극(21)의 센터 위치에 제2 분리막(22)의 센터 위치가 대응되도록 제2 분리막(22)을 Y축으로 이동시킬 수 있다.

제2 적층공정은 제2 전극(21)을 제2 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 제2 분리막(22)의 상부에 적층시킬 수 있다.

2차 제2 전극 위치검출공정은 제 2 적층공정 이후, 제2 전극(21)의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출할 수 있다.

제2 전극 사행보정공정은 2차 제2 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 제2 전극(21)의 위치 편차를 보정하도록 제2 전극(21)을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

제2 접합공정은 제1 합치물(10)을 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)과 함께 열과 압력을 가하여 합치시켜 제2 합치물(30)을 형성시킬 수 있다. 이때, 제1 합치물(10)을 제2 전극의 상부에 합치시키되, 제1 합치물(10)의 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)을 사이로 제2 전극(21)과 대면되는 위치에 합치시킬 수 있다.

도 2 및 도 5를 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 다수개의 전극 및 다수개의 분리막을 적층하여 합치시켜 전극 조립체(40)를 제조할 때, 1,2차 제1 전극 위치검출부(140,180) 및 1,2차 제2 전극 위치검출부(240,280)를 통해 전극 및 분리막의 위치를 검출하여, 제1,2 분리막 사행 보정부(150,250) 및 제1,2 전극 사행 보정부(160,260)를 통해 자동으로 보정함에 따라, Y축 사행을 방지되며, 전극 및 분리막의 위치정밀도를 높이여 전극 조립체(40)의 품질이 향상될 수 있다.

또한, 복수개의 전극 및 복수개의 분리막을 적층 시, 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)에 합치시켜 제1 합치물(10)을 형성시킨 후, 제1 합치물(10)을 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)과 함께 합치하여 제2 합치물(30)을 형성시킴에 따라, 전극 주행거리가 짧아지며, 이로 인해 제조속도가 증가되고, 전극 사행이 방지될 수 있다.

이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법을 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 합치장치의 개념을 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 합치장치의 개념을 나타낸 정면도이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 제1 합치물(10)을 형성시키는 제1 합치단계와, 제1 합치물(10)과 합치하여 제2 합치물(30)을 형성시키는 제2 합치단계를 포함한다. 여기서, 제1 합치단계는, 제1 전극(11)을 커팅하는 제1 전극 커팅공정, 제1 전극(11)을 이송시키는 제1 전극 이송공정, 제1 전극(11)의 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출공정, 제1 분리막(11)의 하부에 제1 보호 필름(13)을 합치시키는 제1 보호 필름 합치 공정, 제1 전극(11)의 위치에 대응되도록 제1 분리막(12)을 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정공정, 제1 전극(11)을 위치 보정된 제1 분리막(12)에 적층시키는 제1 적층공정, 적층된 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)과 접합시키는 제1 접합공정, 및 제1 접합공정 후에 제1 분리막(12)에서 제1 보호 필름(13)을 분리시키는 제1 보호 필름 분리 공정을 포함한다. 그리고, 제1 합치단계는, 제1 적층공정 이후, 제1 전극(11)의 편차를 검출하는 2차 제1 전극 위치검출공정, 및 제1 전극(11)의 위치 편차를 보정하도록 제1 전극(11)을 이동시키는 제1 전극 사행보정공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 제1 보호 필름 합치 공정 및 제1 보호 필름 분리 공정을 더 포함하는 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법과 중복되는 내용을 생략하거나 간략히 기재하기로 한다.

보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서, 제1 보호 필름 합치 공정은 제1 분리막 사행 보정공정 전에 제1 분리막(12)의 하부에 제1 보호 필름(13)을 합치시킬 수 있다. 이때, 제1 보호 필름(13)은 예를 들어 PET 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 보호 필름 합치 공정은 예를 들어 제1 분리막(12)의 하부에 제1 보호 필름(13)을 합치시킨 후 제1 분리막 권취롤(R12)에 권취시킬 수 있다.

제1 보호 필름 분리 공정은 제1 접합공정 후에 제1 분리막(12)에서 제1 보호 필름(13)을 분리시킬 수 있다. 여기서, 제1 보호 필름 분리 공정은 예를 들어 제1 분리막(12)의 하부에 제1 보호 필름(13)을 분리시킨 후 제1 보호 필름 권취롤(R13)에 권취시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 제1 접합공정 전에 제1 전극(11)의 상부에 제1 상부 보호 필름(14)을 더 합치시키는 제1 상부 보호필름 합치공정, 및 제1 접합공정 후에 제1 전극(11)에서 제1 상부 보호 필름(14)을 분리시키는 제1 상부 보호 필름 분리 공정을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 제1 접합공정 전에 제1 전극(11) 및 제1 분리막(12)을 제1 히터부(110)를 통해 가열하는 제1 히팅공정을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 히터부(110)는 제1 상부 히터부(111) 및 제1 하부 히터부(112)를 포함하여, 제1 상부 히터부(111) 및 제1 하부 히터부(112) 사이로 제1 전극(11) 및 제1 분리막(12)의 적층체를 통과시키며 제1 전극(11) 및 제1 분리막(12)을 가열할 수 있다.

한편, 도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서, 제2 합치단계는, 제2 전극(21)을 커팅하는 제2 전극 커팅공정, 제2 전극(21)을 이송시키는 제2 전극 이송공정, 제2 전극(21)의 위치를 측정하는 1차 제2 전극 위치검출공정, 제2 전극(21)의 위치에 대응되도록 제2 분리막(22)을 이동시켜 보정하는 제2 분리막 사행 보정공정, 제2 전극(21)을 보정된 제2 분리막(22)에 적층시키는 제2 적층공정, 및 적층된 제2 전극(21)을 제2 분리막(22)과 열과 압력을 가하여 합치시키는 제2 접합공정을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 합치단계는, 제2 적층공정 이후, 제2 전극(21)의 편차를 검출하는 2차 제2 전극 위치검출공정, 및 제2 전극(21)의 위치 편차를 보정하도록 제2 전극(21)을 이동시키는 제2 전극 사행보정공정을 더 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서, 제2 합치단계는 제2 보호 필름 합치 공정 및 제2 보호 필름 분리 공정을 더 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서, 제2 보호 필름 합치 공정은 제2 분리막 사행 보정공정 전에 제2 분리막(22)의 하부에 제2 보호 필름(23)을 합치시킬 수 있다. 이때, 제2 보호 필름(23)은 예를 들어 PET 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 제2 보호 필름 합치 공정은 예를 들어 제2 분리막(22)의 하부에 제2 보호 필름(23)을 합치시킨 후 제2 분리막 권취롤(R22)에 권취시킬 수 있다.

제2 보호 필름 분리 공정은 제2 접합공정 후에 제2 분리막(22)에서 제2 보호 필름(23)을 분리시킬 수 있다. 여기서, 제2 보호 필름 분리 공정은 예를 들어 제2 분리막(22)의 하부에 제2 보호 필름(23)을 분리시킨 후 제2 보호 필름 권취롤(R23)에 권취시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 제2 접합공정 전에 제1 전극(11)의 상부에 제2 상부 보호 필름(24)을 더 합치시키는 제2 상부 보호필름 합치공정, 및 제2 접합공정 후에 제1 전극(11)에서 제2 상부 보호 필름(24)을 분리시키는 제2 상부 보호 필름 분리 공정을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 제2 접합공정 전에 제1 합치물(10), 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)을 제2 히터부(210)를 통해 가열하는 제2 히팅공정을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 히터부(210)는 제2 상부 히터부(211) 및 제2 하부 히터부(212)를 포함할 수 있다.

이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에 적용되는 전극 조립체 제조장치에 관한 것이다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용을 생략하거나 간략히 기재하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제1 합치물(10)을 형성시키는 제1 합치장치(100) 및 제2 합치물(30)을 형성시키는 제2 합치장치(200)를 포함한다. 여기서, 제1 합치장치(100)는, 제1 전극(11)을 커팅하는 제1 전극 커팅부(C1), 커팅된 제1 전극(11)을 이송시키는 제1 전극 이송부(130), 제1 전극(11)의 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출부(140), 제1 전극(11)의 위치에 대응되도록 제1 분리막(12)을 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정부(150), 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)의 상부에 적층시키는 제1 적층부(190), 및 적층된 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)과 접합시키는 제1 접합부(170)를 포함한다.

그리고, 제1 합치장치(100)는, 제1 전극(11)의 편차를 검출하는 2차 제1 전극 위치검출부(180), 및 제1 전극(11)의 위치 편차를 보정하도록 제1 이동시키는 제1 전극 사행보정부(160)를 더 포함할 수 있다.

보다 상세히, 도 1 및 도 2를 참고하면, 제1 합치장치(100)는 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)의 상부에 합치하여 제1 합치물(10)을 형성시킬 수 있다.

제1 전극 커팅부(C1)는 제1 전극(11)을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅할 수 있다. 이때, 제1 전극 커팅부(C1)는 제1 전극 권취롤(R11)에 권취된 제1 전극(11)을 풀며 일정 크기로 커팅하여 이후 장치로 커팅된 제1 전극(11)을 공급할 수 있다.

제1 전극 이송부(130)는 커팅된 상기 제1 전극(11)을 이송시킬 수 있다. 이때, 제1 전극 이송부(130)는 예를 들어 컨베이어 벨트를 통해 제1 전극(11)을 진행방향으로 이동시킬 수 있다.

1차 제1 전극 위치검출부(140)는 제1 전극 이송부(130) 상에 위치된 제1 전극(11)의 너비방향인 Y축 위치를 측정할 수 있다.

또한, 1차 제1 전극 위치검출부(140)는 제1 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 제1 전극(11)의 양측 단부 위치를 측정하여 제1 전극(11)의 센터(Center) 위치를 검출할 수 있다.

아울러, 1차 제1 전극 위치검출부(140)는 제1 마스터 비젼센서를 통해 제1 전극(11)의 센터(Center) 위치를 검출하여 기준으로부터 편차 발생 시, 제1 전극(11) 편차값을 제어부(C)로 송부할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 제1 분리막 사행 보정부(150)는 1차 제1 전극 위치검출부(140)를 통해 검출된 제1 전극(11)의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 제1 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정할 수 있다.

또한, 제1 분리막 사행 보정부(150)는 1차 제1 전극 위치검출부(140)에서 검출된 제1 전극(11)의 센터 위치에 제1 분리막(12)의 센터 위치가 대응되도록 제1 분리막을 Y축으로 이동시킬 수 있다.

또한, 제1 분리막 사행 보정부(150)는 1차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 제1 전극(11)의 센터 위치에 제1 분리막(12)의 센터 위치가 대응되도록 제1 분리막(12)을 Y축으로 이동시킬 수 있다.

아울러, 제1 분리막 사행보정부는 제1 분리막 CPC 센서(153), 제1 분리막 보정롤러(151), 및 제1 분리막 액츄에이터(122)를 포함할 수 있다.

제1 분리막 CPC 센서(153)는 주행되는 제1 분리막(12)의 양측 단부 위치 측정을 통해 제1 분리막(12)의 센터(Center) 위치를 검출할 수 있다.

제1 분리막 보정롤러(151)는 주행되는 제1 분리막(12)이 맞닿을 수 있다.

제1 분리막 액츄에이터(152)는 제1 분리막 보정롤러(151)를 Y축방향으로 이동시켜, 1차 제1 전극 위치검출부(140)서 검출된 제1 전극(11)의 센터 위치에 제1 분리막(12)의 센터 위치가 대응되도록 제1 분리막(12)을 이동시킬 수 있다.

제1 적층부는 제1 전극(11)을 제1 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 제1 분리막(12)의 상부에 적층시킬 수 있다.

2차 제1 전극 위치검출부(180)는 제1 적층부(190)를 거쳐 제1 분리막(12)에 적층된 제1 전극(11)의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출할 수 있다.

또한, 2차 제1 전극 위치검출부(180)인 제1 피드백 비젼센서(Feedback Vision Sensor)를 통해 제1 전극(11)의 양측 단부의 위치 측정을 통해 제1 전극(11)의 센터(Center) 위치를 측정하여 기준 위치에 대한 편차를 검출할 수 있다.

도 2 및 도 4를 참고하면, 제1 전극 사행보정부(160)는 2차 제1 전극 위치검출부(180)를 통해 검출된 제1 전극(11)의 위치 편차를 보정하도록 제1 전극(11)을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한, 제1 전극 사행보정부(160)에서 2차 제1 전극 위치검출부(180)에서 검출된 제1 전극(11)의 편차가 보정되도록 제1 전극(11)을 Y축으로 이동시킬 수 있다.

아울러, 제1 전극 사행보정부(160)는 제1 전극 CPC 센서(163), 제1 전극 보정롤러(161), 및 제1 전극 액츄에이터(162)를 포함할 수 있다.

제1 전극 CPC 센서(163)는 주행되는 제1 전극(11)의 양측 단부 위치 측정을 통해 제1 전극(11)의 센터(Center) 위치를 검출할 수 있다.

제1 전극 보정롤러(161)는 주행되는 제1 전극(11)이 맞닿을 수 있다.

제1 전극 액츄에이터(162)는 제1 전극 보정롤러(161)를 Y축방향으로 이동시켜, 2차 제1 전극 위치검출부(180)서 검출된 제1 전극(11)의 편차가 보정되도록 제1 전극(11)을 이동시킬 수 있다.

도 2를 참고하면, 제1 접합부(170)는 적층된 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)과 열과 압력을 가하여 접합시킬 수 있다.

이때, 제1 접합부(170)는 예를 들어 한 쌍의 롤러를 포함하여, 한 쌍의 롤러 사이로 제1 전극(11) 및 제1 분리막(12)을 통과시키면서 가압하여 상호 접합시킬 수 있다.

도 5를 참고하면, 제2 합치장치(200)는 제2 전극(21)을 제2 분리막(22)의 상부에 적층 후, 제2 전극(21)이 제1 분리막(12)을 사이로 제1 전극(11)과 대면되도록 제1 합치물(10)과 합치하여 제2 합치물(30)을 형성시킬 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제2 합치장치(200)는 제2 합치장치(200)는, 제2 전극(21)을 커팅하는 제2 전극 커팅부(C2), 커팅된 제2 전극(21)을 이송시키는 제2 전극 이송부(230), 제2 전극(21)의 위치를 측정하는 1차 제2 전극 위치검출부(240), 제2 전극(21)의 위치에 대응되도록 제2 분리막(22)을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제2 분리막 사행 보정부(250), 제2 전극(21)을 제2 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 제2 분리막(22)의 상부에 적층시키는 제2 적층부(290) 및 제1 합치물(10)과, 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)을 합치시키는 제2 접합부(270)를 포함할 수 있다.

그리고, 제2 합치장치(200)는, 제2 적층부(290)의 적층 작업 이후 제2 전극(21)의 편차를 검출하는 2차 제2 전극 위치검출부(280), 및 제2 전극(21)의 위치 편차를 보정하도록 제2 전극(21)을 이동시키는 제2 전극 사행보정부(260)을 더 포함할 수 있다.

제2 전극 커팅부(C2)는 제2 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅할 수 있다. 이때, 제2 전극 커팅부(C2)는 제2 전극 권취롤(R21)에 권취된 제2 전극(21)을 풀며 일정 크기로 커팅하여 이후 장치로 커팅된 제2 전극(21)을 공급할 수 있다.

제2 전극 이송부(230)는 커팅된 제2 전극(21)을 이송시킬 수 있다. 이때, 제2 전극 이송부(230)는 예를 들어 컨베이어 벨트를 통해 제2 전극(21)을 진행방향으로 이동시킬 수 있다.

1차 제2 전극 위치검출부(240)는 제2 전극 이송부(230) 상에 위치된 제2 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정할 수 있다.

또한, 1차 제2 전극 위치검출부(240)인 제2 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 제2 전극의 양측 단부 위치를 측정하여 제2 전극의 센터(Center) 위치를 검출할 수 있다.

제2 분리막 사행 보정부(250)는 1차 제2 전극 위치검출부(240)를 통해 검출된 제2 전극(21)의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 제2 분리막(22)을 Y축으로 이동시켜 보정할 수 있다.

또한, 제2 분리막 사행 보정부(250)를 통해 1차 제2 전극 위치검출부(240)에서 검출된 제2 전극(21)의 센터 위치에 제2 분리막(22)의 센터 위치가 대응되도록 제2 분리막(22)을 Y축으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 제2 분리막 사행 보정부(250)는 제1 분리막 사행 보정부(150)와 장치 구성이 동일하므로 구체적인 장치 구성의 설명은 생략하기로 한다.

제2 적층부(290)는 제2 전극(21)을 제2 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 제2 분리막(22)의 상부에 적층시킬 수 있다.

2차 제2 전극 위치검출부(280)는 제 2 적층부(290)를 통해 적층작업 이후 제2 전극(21)의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출할 수 있다.

제2 전극 사행보정부(260)는 2차 제2 전극 위치검출부(280)를 통해 검출된 제2 전극(21)의 위치 편차를 보정하도록 제2 전극(21)을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 제2 전극 사행보정부(260)는 제1 전극 사행보정부(160)와 장치 구성이 동일하므로 구체적인 장치 구성의 설명은 생략하기로 한다.

제2 접합부(270)는 제1 합치물(10)과, 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)을 합치시켜 제2 합치물(30)을 형성시킬 수 있다.

여기서, 제2 접합부(270)는 예를 들어 한 쌍의 롤러를 포함하여, 한 쌍의 롤러 사이로 제1 합치물(10), 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)을 통과시키면서 가압하여 상호 접합시킬 수 있다.

이때, 제1 합치물(10)을 제2 전극(21)의 상부에 합치시키되, 제1 합치물(10)의 제1 전극(11)을 제1 분리막(22)을 사이로 상기 제2 전극(21)과 대면되는 위치에 합치시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제2 합치물(30)을 일정간격으로 커팅시키는 제3 커팅부(C3)를 더 포함할 수 있다. 이후, 다수개의 제2 합치물(30)을 적층하여 전극 조립체(40)를 형성시킬 수 있다.

이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 설명하기로 한다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제1 합치물(10)을 형성시키는 제1 합치장치(100) 및 제2 합치물(30)을 형성시키는 제2 합치장치(200)를 포함한다. 여기서, 제1 합치장치(100)는, 제1 전극(11)을 커팅하는 제1 전극 커팅부(C1), 커팅된 제1 전극(11)을 이송시키는 제1 전극 이송부(130), 제1 전극(11)의 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출부(140), 제1 전극(11)의 위치에 대응되도록 제1 분리막(12)을 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정부(150), 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)의 상부에 적층시키는 제1 적층부(190), 및 적층된 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)과 접합시키는 제1 접합부(170)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 보호 필름 합치부 및 제2 보호 필름 합치부를 더 포함하는 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치와 중복되는 내용을 생략하거나 간략히 기재하기로 한다.

보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 제1 합치장치(100)는 제1 보호 필름 합치부를 더 포함할 수 있다.

제1 보호 필름 합치부는 제1 분리막(12)의 하부에 제1 보호 필름(13)을 합치시켜 권취된 제1 분리막 권취롤(R12) 및 제1 적층부(190)와 제1 접합부(170)를 통과하며 제1 전극(11)과 접합된 제1 분리막(12)의 하부에 제1 보호 필름(13)을 분리시킨 후 제1 보호 필름(13)이 권취되는 제1 보호 필름 권취롤(R13)을 포함할 수 있다.

이때, 제1 적층부(190)은 제1 분리막 권취롤(R12)에 권취된 제1 분리막(12)을 풀며 제1 분리막(12)의 상부에 제1 전극(11)을 적층시키고, 제1 접합부(170)는 적층된 제1 전극(11)을 제1 분리막(12)이 접합시킨다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 제1 보호 필름 합치부는 제1 분리막(12)에 적층된 제1 전극(11)의 상부에 제1 상부 보호 필름(14)을 더 합치시키는 제1 상부 보호필름이 공급되는 제1 상부 보호필름 공급롤(R14) 및 제1 분리막(12)에 제1 전극(11)이 접합된 후에 제1 전극(11)에서 제1 상부 보호 필름(14)이 분리되어 권취되는 제1 상부 보호 필름(14) 권취롤(R15)을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제1 전극(11) 및 제1 분리막(120)을 접합하기 전에 제1 히터부(110)를 통해 가열하는 제1 히팅부(110)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 히터부(110)는 제1 상부 히터부(111) 및 제1 하부 히터부(112)를 포함하여, 제1 상부 히터부(111) 및 제1 하부 히터부(112) 사이로 제1 전극(11) 및 제1 분리막(12)의 적층체를 통과시키며 제1 전극(11) 및 제1 분리막(12)을 가열할 수 있다.

한편, 도 7을 참고하면, 제2 합치장치(200)는 제2 전극(21)을 제2 분리막(22)의 상부에 적층 후, 제2 전극(21)이 제1 분리막(12)을 사이로 제1 전극(11)과 대면되도록 제1 합치물(10)과 합치하여 제2 합치물(30)을 형성시킬 수 있다.

제2 합치장치(200)는, 제2 전극(21)을 커팅하는 제2 전극 커팅부(C2), 커팅된 제2 전극(21)을 이송시키는 제2 전극 이송부(230), 제2 전극(21)의 위치를 측정하는 1차 제2 전극 위치검출부(240), 제2 전극(21)의 위치에 대응되도록 제2 분리막(22)을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제2 분리막 사행 보정부(250), 제2 전극(21)을 제2 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 제2 분리막(22)의 상부에 적층시키는 제2 적층부(290) 및 제1 합치물(10)과, 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)을 합치시키는 제2 접합부(270)를 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서, 제2 합치장치(200)는 제2 보호 필름 합치부를 더 포함할 수 있다.

제2 보호 필름 합치부는 제2 분리막 사행 보정 전에 제2 분리막(22)의 하부에 제2 보호 필름(23)을 합치시켜 권취한 제2 분리막 권취롤(R22) 및 제2 적층부(290)와 제2 접합부(270)를 통과하며 제2 전극(21)과 접합된 제2 분리막(22)의 하부에 제1 보호 필름(23)을 분리시킨 후 제2 보호 필름(23)이 권취되는 제2 보호 필름 권취롤(R23)을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서, 제2 보호 필름 합치부는 제2 분리막(22)에 적층된 제2 전극(21)의 상부에 제2 상부 보호 필름(24)을 더 합치시키는 제2 상부 보호필름이 공급되는 제2 상부 보호필름 공급롤(R24) 및 제2 분리막(22)에 제2 전극(21)이 접합된 후에 제2 전극(21)에서 제2 상부 보호 필름(24)이 분리되어 권취되는 제2 상부 보호 필름(24) 권취롤(R25)을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제2 접합공정 전에 제1 합치물(10), 제2 전극(21) 및 제2 분리막(22)을 가열시키는 제2 히터부(210)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 히터부(210)는 제2 상부 히터부(211) 및 제2 하부 히터부(212)를 포함할 수 있다.

< 제조예 1>

제1 합치단계를 통해 양극을 제1 분리막의 상부에 합치하여 제1 합치물을 형성시키고, 제2 합치단계를 통해 음극을 제2 분리막의 상부에 적층 후, 음극이 제1 분리막을 사이로 양극과 대면되도록 제1 합치물과 합치하여 제2 합치물을 형성시켰다. 그리고, 제2 합치물인 단위셀을 일정간격으로 커팅하고 다수개의 단위셀을 적층하여 전극 조립체를 제조하였다.

여기서, 제1 합치단계에서는 양극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하고, 커팅된 양극을 이동시키되, 양극 이송 중에 양극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하였다.

그리고, 측정된 양극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 제1 분리막을 Y축으로 이동시켜 제1 분리막을 사행보정하였다. 그런 다음, 양극을 사행보정된 제1 분리막의 상부에 적층하고, 적층된 양극을 제1 분리막과 열과 압력을 가하여 접합시켰다.

이후, 양극의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출하고, 검출된 양극의 위치 편차를 보정하도록 양극을 Y축 방향으로 이동시켜 양극을 사행을 보정하였다.

< 비교예 1 >

음극을 주행시키고, 주행되는 음극의 양면에 제1 분리막 및 제2 분리막을 합치하여 음극 합치물을 형성시키고, 양극을 주행시켜 음극 합치물의 상부에 양극을 다수개로 커팅하며 적층시킨 후 합치하여 합치물을 형성시켰다. 그리고, 합치물인 단위셀을 일정간격으로 커팅하고 다수개의 단위셀을 적층하여 전극 조립체를 제조하였다.

비교예 1은 제조예 1과 비교할 때 제1 분리막 및 양극을 사행보정하는 공정이 없다.

또한, 비교예 1은 커팅 전에 양극을 주행시킨 후, 음극 합치물에 주행되는 양극을 커팅 후 합치시켜, 합치 전 양극이 장거리 주행된 반면, 제조예 1은 양극을 커팅 후 제1 분리막에 합치시켜, 합치 전 양극이 단거리 주행된 차이가 있다.

< 실험예 1 >

제조예 1 및 비교예 1을 통해 제조되는 단위셀의 Y축 사행을 측정하였다.

제조예 1에서는 표준편차가 0.11~0.12 발생된 반면, 비교예 1에서는 표준 편차가 0.15 발생되었다. 즉, Y축 사행이 제조예 1에서 비교예 1 보다 약 30% 개선된 것을 확인할 수 있다.

또한, 제조예 1에서의 공정능력(CP ; Capability of Process)은 2.47~2.87을 나타내었고, 비교예 1에서 공정능력은 1.64~2.18을 나타내었다. 즉, 공정능력이 제조예 1에서 비교예 1 보다 약 0.63~0.83 향상된 것을 알 수 있다.

따라서, 제조예 1인 사행보정 공정이 있는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극 조립체가, 비교예 1인 사행보정 공정이 없는 종래기술에 따라 제조된 전극 조립체 보다 Y축 사행이 현저히 감소될 수 있음을 알 수 있다. 결국, 제조예 1에서 위치정밀도를 높여 전극 조립체의 품질이 향상될 수 있음을 알 수 있다.

< 실험예 2 >

제조예 1 및 비교예 1을 통해 제조되는 단위셀들의 X축 간격을 측정하였다.

제조예 1에서는 표준편차가 0.06~0.07 발생된 반면, 비교예 1에서는 표준 편차가 0.13~0.16 발생되었다. 즉, X축 간격이 제조예 1에서 비교예 1 보다 약 122% 개선된 것을 확인할 수 있다.

또한, 제조예 1에서의 공정능력(CP ; Capability of Process)은 3.37~3.87를 나타내었고, 비교예 1에서 공정능력은 1.45~1.74을 나타내었다. 즉, 공정능력이 제조예 1에서 비교예 1 보다 약 1.92~2.13 향상된 것을 알 수 있다.

따라서, 제조예 1인 합치 전 전극 주행거리가 짧은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극 조립체가, 비교예 1인 합치 전 전극 주행거리가 긴 종래기술에 따라 제조된 전극 조립체 보다 X축 간격이 현저히 일정한 것을 알 수 있다. 결국, 전극 주행 거리가 감소되어 텐션(Tession) 로스(Loss)가 발생되지 않은 제조예 1에서 전극 조립체의 품질이 향상될 수 있음을 알 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조방법과 전극 조립체 제조장치는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.

또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

[부호의 설명]

10: 제1 합치물

11: 제1 전극

12: 제1 분리막

21: 제2 전극

22: 제2 분리막

30: 제2 합치물

40: 전극 조립체

100: 제1 합치장치

110: 제1 히터부

130: 제1 전극 이송부

140: 1차 제1 전극 위치검출부

150: 제1 분리막 사행 보정부

160: 제1 전극 사행보정부

170: 제1 접합부

180: 2차 제1 전극 위치검출부

190: 제1 적층부

200: 제2 합치장치

210: 제2 히터부

230: 제2 전극 이송부

240: 1차 제2 전극 위치검출부

250: 제2 분리막 사행 보정부

260: 제2 전극 사행 보정부

270: 제2 접합부

280: 2차 제2 전극 위치검출부

290: 제2 적층부

R11: 제1 전극 권취롤

R12: 제1 분리막 권취롤

R21: 제2 전극 권취롤

R22: 제2 분리막 권취롤

C1: 제1 전극 커팅부

C2: 제2 전극 커팅부

C3: 제3 커팅부

C: 제어부

Claims

제1 전극을 제1 분리막의 상부에 합치하여 제1 합치물을 형성시키는 제1 합치단계와;

제2 전극을 제2 분리막의 상부에 적층 후, 상기 제2 전극이 상기 제1 분리막을 사이로 상기 제1 전극과 대면되도록 상기 제1 합치물과 합치하여 제2 합치물을 형성시키는 제2 합치단계를 포함하고,

상기 제1 합치단계는,

제1 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하는 제1 전극 커팅공정;

커팅된 상기 제1 전극을 이송시키는 제1 전극 이송공정;

상기 제1 전극 이송공정 상에 위치된 상기 제1 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출공정;

상기 1차 제1 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 상기 제1 전극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 상기 제1 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정공정;

상기 제1 전극을 상기 제1 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 상기 제1 분리막의 상부에 적층시키는 제1 적층공정; 및

적층된 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막과 열과 압력을 가하여 접합시키는 제1 접합공정을 포함하는 전극 조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 1차 제1 전극 위치검출공정에서 제1 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 상기 제1 전극의 양측 단부 위치를 측정하여 상기 제1 전극의 센터(Center) 위치를 검출하면,

상기 제1 분리막 사행 보정공정에서 제1 분리막 사행보정부를 통해 상기 1차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 상기 제1 전극의 센터 위치에 상기 제1 분리막의 센터 위치가 대응되도록 상기 제1 분리막을 Y축으로 이동시키는 전극 조립체 제조방법.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 분리막 사행보정공정은

주행되는 상기 제1 분리막의 양측 단부 위치를 제1 분리막 CPC 센서를 통해 측정하여 상기 제1 분리막의 센터(Center) 위치를 검출하고, 주행되는 상기 제1 분리막이 맞닿는 제1 분리막 보정롤러를 Y축방향으로 제1 분리막 액츄에이터를 통해 이동시켜, 상기 1차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 상기 제1 전극의 센터 위치에 상기 제1 분리막의 센터 위치가 대응되도록 상기 제1 분리막을 이동시키는 전극 조립체 제조방법.
청구항 3에 있어서,

상기 1차 제1 전극 위치검출공정은 상기 제1 마스터 비젼센서를 통해 상기 제1 전극의 센터(Center) 위치를 검출하여 기준으로부터 편차 발생 시, 제1 전극 편차값을 제어부로 송부하고,

상기 제1 분리막 사행 보정공정은 상기 제어부에서 상기 제1 분리막 액츄에이터를 통해 제1 분리막 보정롤러를 이동시켜, 상기 제1 분리막을 상기 제1 전극 편차값에 대응되도록 이동시키는 전극 조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 합치단계는, 상기 제1 적층공정 이후,

상기 제1 전극의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출하는 2차 제1 전극 위치검출공정; 및

상기 2차 제1 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 상기 제1 전극의 위치 편차를 보정하도록 상기 제1 전극을 Y축 방향으로 이동시키는 제1 전극 사행보정공정을 더 포함하는 전극 조립체 제조방법.
청구항 5에 있어서,

상기 2차 제1 전극 위치검출공정에서 제1 피드백 비젼센서(Feedback Vision Sensor)를 통해 상기 제1 전극의 양측 단부의 위치 측정을 통해 상기 제1 전극의 센터(Center) 위치를 측정하여 기준 위치에 대한 편차를 검출하고,

상기 제1 전극 사행보정공정에서 상기 2차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 상기 제1 전극의 편차가 보정되도록 상기 제1 전극을 Y축으로 이동시키는 전극 조립체 제조방법.
청구항 6에 있어서,

상기 제1 전극 사행 보정공정은

주행되는 상기 제1 전극의 양측 단부 위치를 제1 전극 CPC 센서를 통해 측정하여 상기 제1 전극의 센터(Center)를 측정하고, 주행되는 상기 제1 전극이 맞닿는 제1 전극 보정롤러를 Y축방향으로 제1 전극 액츄에이터를 통해 이동시켜, 상기 2차 제1 전극 위치검출공정에서 검출된 상기 제1 전극의 편차가 보정되도록 상기 제1 전극을 이동시키는 전극 조립체 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 2차 제1 전극 위치검출공정은 상기 제1 피드백 비젼센서를 통해 검출된 상기 제1 전극의 위치 편차값을 제어부로 송부하고,

상기 제1 전극 사행보정공정은 상기 제어부에서 상기 제1 전극 액츄에이터를 통해 제1 전극 보정롤러를 이동시켜, 상기 제1 전극을 상기 제1 전극 편차값에 대응되도록 이동시키는 전극 조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 합치단계는

상기 제1 분리막 사행 보정공정 전에 상기 제1 분리막의 하부에 제1 보호 필름을 합치시키는 제1 보호 필름 합치 공정; 및

상기 제1 접합공정 후에 상기 제1 분리막에서 상기 제1 보호 필름을 분리시키는 제1 보호 필름 분리 공정을 더 포함하는 전극 조립체 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 합치단계는,

상기 제2 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하는 제2 전극 커팅공정;

커팅된 상기 제2 전극을 이송시키는 제2 전극 이송공정;

상기 제2 전극 이송공정 상에 위치된 상기 제2 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하는 1차 제2 전극 위치검출공정; 및

상기 1차 제2 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 상기 제2 전극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 상기 제2 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제2 분리막 사행 보정공정;

상기 제2 전극을 상기 제2 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 상기 제2 분리막의 상부에 적층시키는 제2 적층공정; 및

상기 제1 합치물을 상기 제2 전극 및 상기 제2 분리막과 합치시키는 제2 접합공정을 포함하는 전극 조립체 제조방법.
청구항 10에 있어서,

상기 1차 제2 전극 위치검출공정에서 제2 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 상기 제2 전극의 양측 단부 위치를 측정하여 상기 제2 전극의 센터(Center) 위치를 검출하면,

상기 제2 분리막 사행 보정공정에서 제2 분리막 사행보정부를 통해 상기 1차 제2 전극 위치검출공정에서 검출된 상기 제2 전극의 센터 위치에 상기 제2 분리막의 센터 위치가 대응되도록 상기 제2 분리막을 Y축으로 이동시키는 전극 조립체 제조방법.
청구항 10에 있어서,

상기 제2 합치단계는, 상기 제2 적층공정 이후,

상기 제2 전극의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출하는 2차 제2 전극 위치검출공정; 및

상기 2차 제2 전극 위치검출 공정을 통해 검출된 상기 제2 전극의 위치 편차를 보정하도록 상기 제2 전극을 Y축 방향으로 이동시키는 제2 전극 사행보정공정을 더 포함하는 전극 조립체 제조방법.
청구항 10에 있어서,

상기 제2 합치단계는

상기 제1 분리막 사행 보정공정 전에 상기 제2 분리막의 하부에 제2 보호 필름을 합치시키는 제2 보호 필름 합치 공정; 및

상기 제2 접합공정 후에 상기 제2 분리막에서 상기 제2 보호 필름을 분리시키는 제2 보호 필름 분리 공정을 포함하는 전극 조립체 제조방법.
제1 전극을 제1 분리막의 상부에 합치하여 제1 합치물을 형성시키는 제1 합치장치와;

제2 전극을 제2 분리막의 상부에 적층 후, 상기 제2 전극이 상기 제1 분리막을 사이로 상기 제1 전극과 대면되도록 상기 제1 합치물과 합치하여 제2 합치물을 형성시키는 제2 합치장치를 포함하고,

상기 제1 합치장치는,

제1 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하는 제1 전극 커팅부;

커팅된 상기 제1 전극을 이송시키는 제1 전극 이송부;

상기 제1 전극 이송부 상에 위치된 상기 제1 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하는 1차 제1 전극 위치검출부;

상기 1차 제1 전극 위치검출부를 통해 검출된 상기 제1 전극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 상기 제1 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제1 분리막 사행 보정부;

상기 제1 전극을 상기 제1 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 상기 제1 분리막의 상부에 적층시키는 제1 적층부; 및

적층된 상기 제1 전극을 상기 제1 분리막과 열과 압력을 가하여 접합시키는 제1 접합부를 포함하는 전극 조립체 제조장치.
청구항 14에 있어서,

상기 1차 제1 전극 위치검출부인 제1 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 상기 제1 전극의 양측 단부 위치를 측정하여 상기 제1 전극의 센터(Center) 위치를 검출하면,

상기 제1 분리막 사행 보정부는 상기 1차 제1 전극 위치검출부에서 검출된 상기 제1 전극의 센터 위치에 상기 제1 분리막의 센터 위치가 대응되도록 상기 제1 분리막을 Y축으로 이동시키는 전극 조립체 제조장치.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 합치장치는,

상기 제1 적층부를 거쳐 상기 제1 분리막에 적층된 상기 제1 전극의 Y축 위치를 위치를 측정하여, 기준 위치에 대한 편차를 검출하는 2차 제1 전극 위치검출부; 및

상기 2차 제1 전극 위치검출부를 통해 검출된 상기 제1 전극의 위치 편차를 보정하도록 상기 제1 전극을 Y축 방향으로 이동시키는 제1 전극 사행보정부를 더 포함하는 전극 조립체 제조장치.
청구항 16에 있어서,

상기 2차 제1 전극 위치검출부인 제1 피드백 비젼센서(Feedback Vision Sensor)를 통해 상기 제1 전극의 양측 단부의 위치 측정을 통해 상기 제1 전극의 센터(Center) 위치를 측정하여 기준 위치에 대한 편차를 검출하고,

상기 제1 전극 사행보정부에서 상기 2차 제1 전극 위치검출부에서 검출된 상기 제1 전극의 편차가 보정되도록 상기 제1 전극을 Y축으로 이동시키는 전극 조립체 제조장치.
청구항 14에 있어서,

상기 제2 합치장치는,

상기 제2 전극을 진행방향인 X축 방향으로 이동시키며 일정 크기로 다수개로 커팅하는 제2 전극 커팅부;

커팅된 상기 제2 전극을 이송시키는 제2 전극 이송부;

상기 제2 전극 이송부 상에 위치된 상기 제2 전극의 너비방향인 Y축 위치를 측정하는 1차 제2 전극 위치검출부;

상기 1차 제2 전극 위치검출부를 통해 검출된 상기 제2 전극의 Y축 위치에 대응되도록 진행방향으로 이송되는 상기 제2 분리막을 Y축으로 이동시켜 보정하는 제2 분리막 사행 보정부; 및

상기 제2 전극을 상기 제2 분리막 사행 보정공정을 통해 위치 보정된 상기 제2 분리막의 상부에 적층시키는 제2 적층부; 및

상기 제1 합치물과, 상기 제2 전극 및 상기 제2 분리막을 합치시키는 제2 접합부를 포함하는 전극 조립체 제조장치.
청구항 18에 있어서,

상기 1차 제2 전극 위치검출부인 제2 마스터 비젼센서(Master Vision Sensor)를 통해 상기 제2 전극의 양측 단부 위치를 측정하여 상기 제2 전극의 센터(Center) 위치를 검출하면,

상기 제2 분리막 사행 보정부를 통해 상기 1차 제2 전극 위치검출부에서 검출된 상기 제2 전극의 센터 위치에 상기 제2 분리막의 센터 위치가 대응되도록 상기 제2 분리막을 Y축으로 이동시키는 전극 조립체 제조장치.