KR200244341Y1 - 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템 - Google Patents

자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템 Download PDF

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KR200244341Y1 KR2020010015207U KR20010015207U KR200244341Y1 KR 200244341 Y1 KR200244341 Y1 KR 200244341Y1 KR 2020010015207 U KR2020010015207 U KR 2020010015207U KR 20010015207 U KR20010015207 U KR 20010015207U KR 200244341 Y1 KR200244341 Y1 KR 200244341Y1
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Abstract

본 고안은 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 관한 것으로서, 프레임; 주행경로 상에 세퍼레이터를 주행시키기 위해, 세퍼레이터가 풀려나갈 수 있도록 프레임에 회전 가능하게 설치된 세퍼레이터 롤러를 가진 공급유니트; 세퍼레이터의 양면에 접착제를 각각 소정 패턴으로 연속적으로 도포 시키기 위해 주행경로의 양측에 배치되도록 프레임에 설치된 접착유니트; 접착제가 도포된 세퍼레이터의 일면에는 다수의 양극판을, 타면에는 다수의 음극판을 패턴에 대응되도록 동시에 라미네이션 시키기 위해 프레임에 설치된 라미네이션 유니트; 공급유니트로부터 공급되는 세퍼레이터를 접착유니트 및 라미네이션 유니트를 경유시켜 주행경로 상에서 소정 속도 및 소정 간격으로 주행시킬 수 있도록 세퍼레이터에 접촉되어 회전 가능하게 프레임에 설치된 이송유니트; 라미네이션 유니트에 의해 소정 패턴으로 라미네이션 되어 이송유니트에 의해 이송되는 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터를 각각의 양극판 및 음극판을 서로 교호시키고 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태가 되도록 접어서 팩킹할 수 있도록 프레임에 설치된 팩킹 유니트; 및 팩킹된 세퍼레이터를 트레이 유니트로 언로딩시키기 위해 프레임에 이동 가능하게 설치된 언로딩유니트를 구비한다.

Description

자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템 {Automated manufacturing system of lithium secondary cell}
본 고안은 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 수평 상태로 공급되는 필름 형태의 세퍼레이터의 양면에 규격화되고 매거진에 저장된 다수개의 양극판과 음극판을 1배치 형태로 동시에 부착 및 라미네이션시키고 이를 절단 및 테이핑 하여 연속적으로 팩킹된 세퍼레이터 뭉치를 제조할 수 있는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 비디오 카메라, 휴대용 전화기, 휴대용 PC 등과 같은 휴대용 전자제품의 구조가 경량화 또는 고기능화됨으로써 이러한 전자제품의 전원으로 사용되는 전지에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 전지는 충방전에 의해 연속적으로 사용할 수 있다. 통상적으로 전지는 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소전지, 니켈 아연전지, 리튬 2차전지 등이 전자제품의 전원으로 사용되고 있으며, 이중에서 수명과 용량을 고려하면 리튬 2차전지가 범용화 되고 있다.
상기 리튬 2차전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속전지, 리튬 이온전지, 및 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분된다. 리튬 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 유기 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 폴리머 전지, 유기 전해액을 함유하는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분된다.
상기 리튬 2차전지는 전극과 격리막의 구조를 갖는 여러개의 단위 셀을 용량에 맞도록 적층시켜 나란히 연결하고 그것을 전지 캔에 삽입한 후 원통형 또는 각형 전지를 제조한다.
그러나, 종래의 방식에 따른 전극판의 배치방법은 과충전시 전압이 급격히 상승되어 발화됨으로써 전지의 성능 및 안정성을 저하시키고 단위 셀을 전기적으로 연결시켜 주는 전극 탭 부착공정이 복잡한 문제점이 있었다.
본 고안은 상기 문제점을 감안하여 착상된 것으로서, 소정 규격으로 절단된 양극판 및 음극판을 필름 형태의 세퍼레이터에 소정 간격으로 한 배치(batch)식 일괄 부착시킴과 동시에 양극판 및 음극판이 양면에 부착된 세퍼레이터를 단면이 'Z'형태로 접어서 테이핑, 컷팅, 언로딩 작업 등을 연속된 라인에서 자동화시킴으로써 제조공정을 단순화 조립 성능을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 자동화된 리튬 2차전지의 제조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 공급유니트 및 접착유니트의 정면도 및 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 접착유니트 부위의 우측면도.
도 4는 도 1에 도시된 접착유니트에 의해 세퍼레이터에 도포 되는 접착제의 분포 형태를 도시한 도면.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 라미네이션 유니트 부위의 정면도 및 평면도.
도 6a 내지 도 6c는 도 1에 도시된 이송유니트 부위의 정면도, 평면도, 및 우측면도.
도 7은 도 1에 도시된 라미네이션 유니트에 의해 세퍼레이터가 'Z'자 형태로 폴딩되는 예를 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 1에 도시된 팩킹유니트의 정면도 및 평면도.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 베이스부재 부위를 각각 확대 도시한 정면도 및 평면도.
도 10a 및 도 10b는 각각 도 8에 도시된 스토퍼부재 및 폴더부재의 정면도 및 우측면도.
도 11a 및 도 11b는 도 8에 도시된 클램프부재 부위를 도시한 정면도 및 우측면도.
도 12a 및 도 12b는 도 8에 도시된 컷팅부재의 부위를 도시한 정면도 및 우측면도.
도 13a 및 도 13b는 도 8에 도시된 테이프 공급부재 부위를 도시한 정면도 및 우측면도.
도 14a 내지 도 14c는 도 8에 도시된 홀더부재 부위를 도시한 도면.
도 15a 내지 도 15c는 도 1 및 도 8에 도시된 제1언로딩부재 부위를 도시한 도면.
도 16a 내지 도 16c는 도 1 및 도 8에 도시된 제2언로딩부재 부위를 도시한 도면.
도 17a 및 도 17b는 도 1 및 도 8에 도시된 트레이 유니트 부위를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
102...양극판 104...음극판 106...밀착플레이트
110...스택킹부재 112,114...극판 저장부 116,118...극판 매거진
120...회동부재 131,133...탄성부재 136,138...밀착돌기
135,137...밀착판 141,143...정렬바아 142,144...정렬부재
152,154...이동부재 210..베이스부재 211...인입부
212...수납대 214...수납공간 216...베이스 플레이트
220...스토퍼부재 213...바이어스부재 215...에어노즐
230...폴더부재 232...폴더 플레이트 234...폴더 실린더
240...컷팅/테이핑부재 242...클램프부재 250...컷팅부재
262...테이프 264...테이프롤러 270...테이프 공급부재
280...클램프 회전부재 290...테이프 절단부재 310...공급유니트
311...세퍼레이터 313...주행경로 320...접착유니트
330...라미네이션 유니트 340...이송유니트 350...팩킹유니트
360...언로딩유니트 370...트레이 유니트
상기 목적들을 달성하기 위한 본 고안은, 프레임; 주행경로 상에 세퍼레이터를 주행시키기 위해, 상기 세퍼레이터가 풀려나갈 수 있도록 상기 프레임에 회전 가능하게 설치된 세퍼레이터 롤러를 가진 공급유니트; 상기 세퍼레이터의 양면에 접착제를 각각 소정 패턴으로 연속적으로 도포 시키기 위해 상기 주행경로의 양측에 배치되도록 상기 프레임에 설치된 접착유니트; 상기 접착제가 도포된 상기 세퍼레이터의 일면에는 다수의 양극판을, 타면에는 다수의 음극판을 상기 패턴에 대응되도록 동시에 라미네이션 시키기 위해 상기 프레임에 설치된 라미네이션 유니트; 상기 공급유니트로부터 공급되는 상기 세퍼레이터를 상기 접착유니트 및 상기 라미네이션 유니트를 경유시켜 상기 주행경로 상에서 소정 속도 및 소정 간격으로 주행시킬 수 있도록 상기 세퍼레이터에 접촉되어 회전 가능하게 상기 프레임에 설치된 이송유니트; 상기 라미네이션 유니트에 의해 소정 패턴으로 라미네이션 되어 상기 이송유니트에 의해 이송되는 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터를 각각의 양극판 및 음극판을 서로 교호시키고 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태가 되도록 접어서 팩킹할 수 있도록 상기 프레임에 설치된 팩킹 유니트; 및 팩킹된 상기 세퍼레이터를 트레이 유니트로 언로딩시키기 위해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 언로딩유니트를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 공급유니트와 상기 팩킹 유니트 사이의 상기 주행경로는 지면에 대해 수평인 것이 바람직하다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 공급유니트는: 상기 주행경로 상에 위치되도록 상기 프레임에 설치된 다수의 가이드롤러; 및 상기 세퍼레이터 롤러로부터 풀려 나오는 상기 세퍼레이터를 소정 길이 만큼 저장하고 세퍼레이터의 텐션을 조정하면서 상기 접착유니트로 상기 세퍼레이터를 공급하기 위해, 상기 프레임에 회동 가능하도록 설치된 댄싱아암에 설치된 댄싱롤러를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 공급유니트는 연속적으로 주행되는 상기 세퍼레이터를 선택적으로 스토핑시키기 위해 상기 공급유니트에 근접되게 설치된 스토퍼부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 접착유니트는: 상기 주행경로에 대해 간격 조절이 가능하고 서로 대향되도록 상기 프레임에 설치된 한 쌍의 에어인젝터를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 에어인젝터는 상기 세퍼레이터의 표면에 도넛 형태의 단위 접착부를 형성시키기 위해, 압축공기에 의해 접착제를 분사할 수 있는 다수의 노즐을 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 접착유니트에 의해 상기 세퍼레이터의 양면에 분사된 접착제를 건조시키기 위해 상기 세퍼레이터의 근접되도록 설치된 접착제 건조부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 프레임에 대해 상기 접착유니트의 위치를 조절할 수 있도록 상기 프레임과 상기 접착유니트 사이에 설치된 제1위치조절부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 주행경로 상에서 주행되는 상기 세퍼레이터를 가이드하기 위해, 상기 접착유니트와 상기 라미네이션 유니트 사이에 위치되도록 상기 프레임에 설치된 주행 가이드부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 라미네이션 유니트는: 다수의 양극판이 각각 저장되며, 소정 간격으로 배치된 복수의 양극판 저장부와, 다수의 음극판을 각각 저장하며 소정 간격으로 배치되고 소정 패턴으로 접착제가 도포된 세퍼레이터를 기준으로 상기 양극판 저장부에 대해 비대칭적으로(asymmetrically) 위치되도록 상기 프레임에 설치된 복수의 음극판 저장부가 마련된 스태킹부재; 상기 양극판 저장부 및 상기 음극판 저장부에 각각 대면되도록 상기 프레임에 회동 가능하게 각각 설치된 한 쌍의 회동부재; 및 상기 스태킹부재에 저장된 복수의 양극판 및 복수의 양극판을 상기 세퍼레이터에 부착시키기 위해, 상기 스태킹부재 및 상기 세퍼레이터에 각각 접근 가능하도록 상기 회동부재에 대해 왕복 이동 가능하게 설치된 푸시부재를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 스태킹부재는: 상기 양극판 저장부 및 상기 음극판 저장부에 저장된 양극판 및 음극판을상기 회동부재 측으로 각각 밀착시키기 위한 밀착수단을 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 밀착수단은: 상기 양극판 저장부 및 상기 음극판 저장부의 단위 저장부에 각각 마련된 장공; 및 상기 장공에 각각 삽입되는 다수의 밀착돌기를 가지며 이동부재에 의해 상기 프레임에 왕복이동 가능하게 설치된 밀착플레이트를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 양극판 또는 상기 음극판에 탄성력을 부여할 수 있도록 상기 밀착돌기에 설치된 탄성부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 푸시부재는: 상기 스택킹부재에 저장된 상기 양극판 또는 상기 음극판을 흡착력에 의해 한 줄씩 흡착하여 상기 세퍼레이터에 부착시키기 위해, 흡입부재에 연통되도록 내부에 흡착통로가 마련되고 양극판 또는 음극판과 대응되는 쿠션부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 스택킹부재에 저장된 상기 양극판 또는 상기 음극판을 정렬시키기 위해 상기 스택킹부재에 대해 왕복 이동 가능하게 설치된 정렬부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 이송유니트는: 틈새 사이로 상기 세퍼레이터가 지나갈 수 있도록 상기 세퍼레이터에 접촉되어 순환 주행되도록 상기 프레임에 설치된 한 쌍의 컨베이어부재를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 한 쌍의컨베이어부재는 필요시 서로 이격 가능하도록 마련되는 것이 바람직하다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 팩킹유니트는: 다수의 양극판 및 음극판이 양면에 소정 패턴으로 라미네이션 된 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터가 수납되는 수납대가 마련되며, 상기 프레임에 설치된 베이스부재; 상기 베이스부재에 공급되는 상기 세퍼레이터를 수납대로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 베이스부재의 일단에 선택적으로 근접 위치될 수 있도록 상기 프레임에 대해 왕복이동 가능하도록 설치된 스토퍼부재; 상기 수납대와 상기 스토퍼부재가 형성하는 수납공간으로 공급되는 상기 세퍼레이터를 소정 시간 간격동안 가압하여, 상기 양극판 및 음극판이 서로 교호되어 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태로 접힐 수 있도록 상기 수납대에 대해 왕복 이동 가능하게 상기 프레임에 설치된 폴더부재; 및 'Z' 자 형태로 접힌 세퍼레이터를 소정 구역으로 이동시켜 극판이 부착되지 않은 세퍼레이터의 비극판 영역을 절단하여 테이핑하기 위한 컷팅/테이핑부재를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 베이스부재는 공급되는 세퍼레이터를 가이드하기 위해 베이스 플레이트로부터 돌출된 가이드턱; 및 상기 수납대로부터 상기 베이스 플레이트의 양 사이드에 인입 형성된 한 쌍의 인입부를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 베이스부재는: 상기 수납대에 공급되는 세퍼레이터가 'Z'자 형태로 잘 접혀 질 수 있도록 상기 스토퍼부재 방향으로 상기 세퍼레이터를 바이어스시키기 위해 상기 프레임에설치된 바이어스부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 스토퍼부재는 상기 베이스부재의 양 사이드를 각각 차단하기 위한 스토퍼 포크를 가지며, 스토퍼 이동부재에 의해 왕복 이동되는 것이 바람직하다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 폴더부재는 폴더 이동부재에 의해 왕복 이동되는 폴더 플레이트를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 컷팅/테이핑부재는: 상기 베이스부재의 양측으로 접근하여 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 클램핑하여 테이핑 위치로 수평 이동되는 한 쌍의 클램프부재; 상기 클램프부재에 의해 세퍼레이터 뭉치가 이동된 후 상기 베이스부재의 선단에서 상기 세퍼레이터를 절단하기 위해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 컷팅부재; 테이프가 감긴 테이프롤러를 테이프 주행경로를 통해 상기 테이핑 위치로 주행시킨 후 상기 테이프의 일단을 상기 세퍼레이터 뭉치에 부착시키기 위해 프레임에 설치된 테이프 공급부재; 테이프의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 상기 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 상기 클램프부재를 소정 회전수로 회전시킬 수 있도록 상기 프레임에 설치된 클램프 회전부재; 및 상기 클램프 회전부재에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 상기 테이프를 절단하기 위해 상기 테이프 공급부재에 이동 가능하게 설치된 테이프 절단부재를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 컷팅/테이핑부재는: 상기 컷팅부재에 의해 세퍼레이터가 절단되기 전 상기 세퍼레이터의 펄럭임을 방지하기 위해 상기 테이프 공급부재에 근접되어 상기 세퍼레이터의 일단에 접촉되도록 상기 프레임에 승강 가능하게 설치된 홀더부재를 더 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 상기 언로딩유니트는: 팩킹 유니트에서 팩킹된 상기 세퍼레이터 뭉치를 클램핑하여 상기 트레이 유니트 측으로 직선 이동과 180도 회동 및 수직 이동이 가능하도록 상기 프레임에 설치된 제1 언로딩부재; 및 상기 제1 언로딩부재에 클램핑된 상기 세퍼레이터 뭉치를 클램핑하여 180도 회동과 승강 운동에 의해 상기 트레이 유니트로 하역시키기 위해 상기 프레임에 설치된 제2 언로딩부재를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템에 있어서, 라미네이션 되는 극판의 수에 대응되도록 상기 이송유니트, 상기 팩킹 유니트, 및 상기 언로딩유니트의 위치를 일괄적으로 조절할 수 있도록 상기 프레임에 설치된 제2위치조절부재를 더 구비한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 고안의 시스템은 다음과 같은 각종 유니트로 구획될 수 있고, 이 유니트들은 하나의 프레임에 모두 설치될 수 있고 분획된 각각의 프레임이 결합된 형태일 수도 있다. 또한, 각각의 유니트는 컨트롤유니트(미도시)에 의해서보 제어된다.
상기 시스템(300)은 세퍼레이터(311)가 풀려나가 주행경로(313) 상에서 주행될 수 있도록 프레임(301)에 회전 가능하게 설치된 세퍼레이터 롤러(315)를 가진 공급유니트(310)와, 세퍼레이터(311)의 양면에 접착제를 각각 소정 패턴으로 연속적으로 도포 시키기 위해 주행경로(313)의 양측에 배치된 접착유니트(320)와, 접착제가 도포된 세퍼레이터(311)의 일면에는 다수의 양극판을, 타면에는 다수의 음극판을 소정 패턴에 대응되도록 동시에 라미네이션 시키기 위한 라미네이션 유니트(330)와, 공급유니트(310)로부터 공급되는 세퍼레이터(311)를 주행경로(313) 상에서 소정 속도 및 소정 간격으로 주행시킬 수 있도록 세퍼레이터(311)에 접촉되어 회전되는 이송유니트(340)와, 라미네이션 유니트(330)에 의해 소정 패턴으로 라미네이션 되어 이송유니트(340)에 의해 이송되는 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터 (311)를 각각의 양극판 및 음극판을 서로 교호시키고 세퍼레이터(311)의 단면이 'Z'자 형태가 되도록 접어서 팩킹할 수 있는 팩킹유니트(350), 팩킹된 세퍼레이터 (311)를 트레이 유니트(370)로 언로딩시키기 위한 언로딩유니트(360)를 구비한다.
상기 프레임(301)은 공급유니트(310)와 접착유니트(320)가 설치되는 제1프레임(303)과, 라미네이션 유니트(330)가 설치되는 제2프레임(305)과, 이송유니트 (340), 팩킹유니트(350), 언로딩유니트(360) 및 트레이 유니트(370)가 설치되는 제3프레임(307)으로 구분할 수 있다.
상기 프레임(301)은 지면에 대해 시스템(300)을 지지할 수 있는 다수의 지지대(309)가 설치되는 하부 프레임과 시스템(300)의 구성요소들이 안착되는 상부 프레임으로도 구분할 수 있다. 상기 하부 프레임에는 본 시스템(300)을 구동하기 위한 각종 구동모터들과, 진공 시스템, 에어 시스템, 전자 시스템, 접착액 공급 시스템 등이 설비된다. 상기 상부 시스템은 수평 형태를 이루도록 위치 조정이 되어 있는 것이 바람직하다.
이하에서 설명되는 본 고안의 구성요소들은 모두 프레임(301)에 설비되는 것으로서, 각종 브라켓, 블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등은 각각의 구성요소들을 프레임(301)에 설비하기 위한 부속 요소들이므로 예외적인 경우를 제외하고 프레임(301)으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 공급유니트 및 접착유니트 부위의 정면도 및 평면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 공급유니트(310)는, 전술한 바 있는 세퍼레이터 롤러(315)와, 세퍼레이터(311)의 주행을 가이드 하기 위한 다수의 가이드롤러(317)와, 세퍼레이터 롤러(315)로부터 풀려 나오는 세퍼레이터(311)를 소정 길이 만큼 저장함과 동시에 세퍼레이터(311)의 텐션을 조정하기 위한 댄싱롤러(319)를 구비한다.
상기 세퍼레이터 롤러(315)는 세퍼레이터(311)의 장력에 의해 자연스럽게 회전될 수 있도록 구성할 수도 있고, 이송유니트(340)에 마련된 엔코더(347)에 의해 제어되어 연동되는 서보 모터(312)에 의해 텐션이 조정되면서 회전되도록 구성할 수도 있다. 여기서, 세퍼레이터(311)는 전지에 있어서, 양극과 음극을 절연시키기 위한 것으로서, 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)의 폴리머 다공질막으로 제조되고, 단층 또는 다층 구조를 가지는 것이 바람직하다. 세퍼레이터(311)는 최종적으로 완성되는 전지의 종류에 따라 다양한 폭과 두께를 가질 수 있다.
상기 가이드롤러들(317)은 프레임(301)에 설치된 롤러 브라켓(314)에 수평으로 설치되어 세퍼레이터(311)에 접촉되어 자유롭게 회전된다. 상기 댄싱롤러(319)는 롤러 브라켓(314)에 회동 가능하도록 위치된 댄싱아암(316)에 설치된다.
상기 댄싱롤러(319)는 가이드롤러들(317) 사이의 지그재그 형태의 주행경로 (313)에 의해 소정 경로를 유지하고, 댄싱바아(316)의 회동에 의해 세퍼레이터 롤러(315)로부터 인출되는 세퍼레이터(311)의 텐션을 조정하면서, 그 인출되는 량만큼 세퍼레이터 롤러(315)로부터 세퍼레이터(311)를 재공급받기 위한 것이다. 이를 위해, 공급유니트(310)는 컨트롤유니트에 의해 제어되고 댄싱아암(316)의 회동위치를 감지함으로써 세퍼레이터(311)의 텐션과 공급시기를 결정하기 위한 포텐션 미터(미도시)를 구비한다.
한편, 공급유니트(310)는 가이드 롤러(317)를 통해 연속적으로 주행되는 세퍼레이터(311)를 선택적으로 스토핑시키기 위해 스토퍼부재(318)를 구비한다. 상기 스토퍼부재(318)는 주행경로(313)의 하부에 위치되도록 프레임(301)에 고정 설치된 클램프 베이스(318a)와, 주행경로(313)의 상부에 위치되어 클램프 베이스(318a)의 상면에 선택적으로 접근 가능하도록 스토퍼 실린더(318b)에 의해 승강 되는 공급 스토퍼(318c)를 구비한다.
도 3은 도 1의 접착유니트 부위의 우측면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 접착유니트(320)는 프레임(301)에대해 위치 조절 가능하도록 설치된 접착 브라켓(321)과, 접착실린더(323)에 의해 상,하 이동 가능하도록 접착 브라켓(321)에 각각 설치되고 주행경로(313)의 상, 하부에 각각 위치되는 한 쌍의 에어인젝터(325)를 구비한다.
접착유니트(320)는 세퍼레이터(311)에 부착되는 양극판 또는 음극판의 종류 또는 개수, 전지의 종류에 따라 주행경로(313) 상에 각각 다른 위치에 셋팅되어야 할 필요가 있다. 따라서, 접착 브라켓(321)은 엘엠(LM)가이드, 이동레일, 제1핸들 등과 같은 제1위치조절부재(327)에 의해 프레임(301)에 대해 위치 조절이 가능하도록 설치된다.
상기 에어인젝터(325)는 잉크젯 마킹(Inkjet Marking)의 인쇄원리를 응용한 것으로서, 압축공기를 이용하여 소정 용기(미도시)에 저장된 접착액을 노즐(325a)을 통해 분사시키기 위한 것이다. 에어인젝터(325)에 형성되는 노즐(325a)은 세퍼레이터(311)의 표면에 소정 형태의 접착부 패턴을 형성시킬 수 있는 것이 바람직하다.
도 4는 도 1의 접착유니트에 의해 접착제가 도포된 상태의 세퍼레이터의 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 단위 접착부(327)는 중앙 부분이 비어 있는 원(도넛) 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 접착층과 극판간의 접촉면적과 접착층의 두께를 감소시킬 수 있고 쓸모 없는 접착제가 도포 됨으로써 접착제를 낭비하는 것을 방지함으로써, 소위, 스트링(string) 현상을 감소시키고 궁극적으로 전극판의 전자전도도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 이를 위해, 에어인젝터(325)의노즐(325a)의 내경은 약 50-300㎛ 인 것이 바람직하다. 물론, 노즐(325a)은 세퍼레이터(311)의 표면에 접착제를 점, 선, 전면도포 형태로 분사시킬 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 에어인젝터(325)는 주행경로(313)에 대해 대칭되도록 위치된다. 따라서, 2개의 에어인젝터(325)에서 분사되는 접착제는 수평으로 이동되는 세퍼레이터(311)의 양면에 서로 대향되도록 동시에 도포 된다. 따라서, 세퍼레이터(311)의 양 표면에 접착제를 한꺼번에 동시에 분사시킴으로써 공정 효율을 높일 수 있다.
한편, 주행경로(311)의 상, 하부에는 각각 세퍼레이터(311)의 양면에 분사된 접착제를 건조시키기 위해 접착제 건조부재(329)가 설치된다. 접착제 건조부재 (329)는 건조 공기가 분사되는 에어노즐 구조를 가지고, 컨트롤유니트에 의해 선택적으로 그 작동이 제어되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 접착유니트(320)와 라미네이션 유니트(340) 사이에는 주행 가이드부재(322)가 설치된다. 상기 주행 가이드부재 (322)는 접착유니트(320)를 경유한 세퍼레이터(311)가 처지는 것을 방지하기 위한 것으로서, 주행경로(313)의 하부에 위치되어 세퍼레이터(311)의 하면에 접촉 가능하도록 프레임(1)에 설치된다. 주행 가이드부재(322)는 프레임(301)에 설치된 가이드 블록(324)과, 각각 접착유니트(320) 및 라미네이션 유니트(340) 측으로 돌출 되도록 가이드 블록(324)에 설치되고 표면 가공된 사이드 가이드(26)를 구비한다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 도 1의 라미네이션 유니트 부위의 정면도, 평면도, 및 우측면도이다.
도 1 및 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 라미네이션 유니트 (330)는 접착제가 소정 패턴으로 도포된 세퍼레이터(311)의 일면에는 한 줄의 양극판을, 타면에는 한 줄의 음극판을 그 소정 패턴에 대응되도록 동시에 부착 및 라미네이션시키기 위한 것이다.
상기 라미네이션 유니트(330)는 다수의 양극판(102) 및 음극판(104)이 각각 저장된 복수의 양극판 저장부(112) 및 음극판 저장부(114)를 가지며, 서로 비대칭적으로 위치된 스태킹부재(110)와, 양극판 저장부(112) 및 음극판 저장부(114)에 각각 대면되도록 프레임(301)에 회동 가능하게 각각 설치된 양극판 회동부재(122) 및 음극판 회동부재(124)로 구성되는 회동부재(120)와, 스태킹부재(110)에 저장된 복수의 양극판(102) 및 복수의 양극판(104)을 각각 세퍼레이터(311)에 부착 및 라미네이션시키기 위해, 양극판 회동부재(122) 및 음극판 회동부재(124)에 대해 각각 왕복 이동 가능하게 설치된 양극판 푸시부재(132) 및 음극판 푸시부재(134)를 구비한다.
상기 스태킹부재(110)는 전지가 필요로 하는 수(예를 들어, 양극판이 5개인 경우에는 음극판 6개가 되도록 음극판의 수가 양극판의 수보다 하나 더 많이 형성되도록 배치)만큼의 양극판과 음극판을 동시에 세퍼레이터(311)에 부착시키는 과정에서 양극판과 음극판을 다수 정렬하여 저장하는 저장소로서 각각 양극판과 음극판을 각각 저장하기 위한 양극판 매거진(116)과 음극판 매거진(118)으로 구분된다. 상기 양극판 매거진(116)과 음극판 매거진(118)은 세퍼레이터(311)의 수평 주행경로(313)에 대해 비대칭적으로 위치된다. 즉, 양극판 매거진(116)이 프레임(301)에대해 1계단에 위치하면 음극판 매거진(118)은 2계단에 위치한다. 물론, 그 반대의 경우도 가능하다. 양극판 매거진(116)과 음극판 매거진(118)은 서로 위치와 방향만 다를 뿐 그 구조가 동일하다. 다만, 상기 양극판(102)은 알루미늄과 같은 포일(foil) 금속판의 표면에 스피넬 혹은 층상구조를 가진 LiCO2, LiMn2O2등과 같은 양극활 물질을 도포 건조하여 소정 사이즈로 절단하고 소정 부위에 양극탭이 마련된 규격화된 제품이고, 상기 음극판(104)은 구리와 같은 포일 금속판의 표면에 전기 화학적 특성을 가지도록 처리된 흑연계 또는 탄소계열의 재료 예컨대, 메조 카본 마이크로비드(mesocarbon microbeads, MCMB)와 메조-페이스 피치카본필름(meso-phase pitch carbon film) 계열의 탄소재 등과 같은 음극활 물질을 도포, 건조하여 소정 사이즈로 절단하고 소정 부위에 음극탭이 마련된 규격화된 제품이다.
상기 양극판 매거진(116)과 음극판 매거진(118)은 각각 규격화된 다수의 양극판(102) 및 음극판(104)이 저장되고, 일정 간격('Z'자 형태로 접을 경우 양극판, 음극판의 두께와 세퍼레이터의 접히는 길이를 고려)으로 배치된 12개의 양극판 저장부(112) 및 음극판 저장부(114)를 각각 구비한다. 양극판 저장부(112) 및 음극판 저장부(114)의 바닥에는 소정 형태의 장공(113)이 형성된다. 이 장공(113)에는 프레임(301)에 왕복이동 가능하도록 설치된 양극판 밀착플레이트(106) 및 음극판 밀착플레이트(108)의 양극판 밀착돌기(136) 및 음극판 밀착돌기(138)가 각각 삽입된다. 장공(113)과 밀착돌기(136)(138)는 양극판 저장부(112) 및 음극판 저장부(114)에 각각 저장된 양극판 및 음극판을 주행경로(313) 측으로 밀착시키기 위한 밀착수단을 구성한다.
상기 밀착수단은 양극판 탄성부재(131)와 음극판 탄성부재(133)를 구비한다. 탄성부재(131)(133)는 양극판 저장부(112) 및 음극판 저장부(114)에 저장된 양극판(102) 및 음극판(104)에 탄성력을 부여하기 위한 것으로서, 밀착돌기 (136)(138)에 설치된다. 상기 탄성부재(131)(133)는 양극판(102) 및 음극판(104)에 각각 접촉되도록 설치되는 밀착판(135)(137)과, 밀착판(135)(137) 및 밀착돌기 (136)(138) 사이에 개재된 가이드봉과, 가이드봉의 외주면에 설치된 스프링을 구비한다.
상기 양극판 매거진(116)과 음극판 매거진(118)은 양극판(102) 또는 음극판(104)을 선택적으로 정렬시키기 위해 스택킹부재(110)에 대해 왕복 이동 가능하게 설치되는 양극판 정렬부재(142) 및 음극판 정렬부재(144)를 구비한다.
상기 양극판 정렬부재(142) 및 음극판 정렬부재(144)는 양극판 매거진(116) 및 음극판 매거진(118)의 선단에 각각 평행하도록 소정 간격 이격되어 정렬 실린더(146)에 의해 상,하 왕복 이동되는 양극판 정열바아(141) 및 음극판 정열바아(143)와, 양극판(102) 및 음극판(104)의 양 모서리에 접촉되도록 양극판 정렬바아(141) 및 음극판 정열바아(143)의 길이 방향으로 설치된 다수의 정렬돌기(148)를 구비한다. 정렬돌기(148)의 선단에는 양극판(102) 및 음극판(104)에 손상을 주지 않기 위해 부드러운 재질의 텃치패드가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 양극판 밀착플레이트(106) 및 음극판 밀착플레이트(108)는 각각 양극판 이동부재(152) 및 음극판 이동부재(154)에 의해 프레임(301)에 대해 왕복 이동된다. 상기 이동부재(152)(154)는, 프레임(301)에 설치되고 컨트롤유니트에 의해 제어되는 이동모터(156)의 회전축에 마련된 타이밍 풀리(158)와, 프레임(301)에 회전 가능하도록 밀착플레이트(106)(108)를 관통하여 설치된 볼스크류(151)의 일단에 마련된 타이밍 풀리(158), 타이밍 풀리(158)를 연결하는 타이밍벨트(153)를 구비한다.
상기 회동부재(120)는 주행경로(313)와 양극판 매거진(116) 및 음극판 매거진(108) 사이에서 90도 회동된다. 상기 양극판 회동부재(122) 및 음극판 회동부재 (124)는 프레임(301)에 설치된 회동 브라켓(121)과, 주행경로(313)와 평행하도록 회동 브라켓(121)에 설치된 로타리 샤프트(123)와, 로터리 샤프트(123)를 각각 서로 반대 방향으로 90도 회전시키기 위해 회동 브라켓(121)에 설치되고 컨트롤유니트에 의해 제어되는 회동 실린더(125)를 구비한다.
상기 푸시부재(130)는 양극판 매거진(116)과 음극판 매거진(118)에 각각 저장된 한 줄의 양극판(102)과 음극판(104)을 각각 흡착력에 의해 흡착하여 세퍼레이터(311)의 양면에 각각 부착시키기 위해, 스태킹부재(110) 및 세퍼레이터(311)에 각각 접근 및 이격 가능하도록 양극판 회동부재(122) 및 음극판 회동부재(124)에 대해 왕복 이동 가능하게 설치된다.
상기 푸시부재(130)는 흡입부재(139)에 연통되도록 내부에 흡착통로가 마련되는 푸시바아(331)와, 양극판(102) 또는 음극판(104)에 각각 접촉되도록 푸시바아 (31)에 설치되는 쿠션부재(333) 구비한다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 도 1의 이송유니트 부위의 정면도, 평면도, 및 우측면도이다.
도 1 및 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 상기 이송유니트(340)는 틈새 사이로 세퍼레이터(311)를 접촉시켜 주행시킬 수 있도록 세퍼레이터(311)의 양면에 접촉되어 순환 주행되도록 프레임(301)에 회전 가능하게 설치된 다수의 컨베이어 롤러 (341)들에 감긴 한 쌍의 컨베이어부재(343)를 구비한다.
상기 컨베이어부재(343)는 상부 컨베이어와 하부 컨베이어로 구분되며, 상부 컨베이어는 필요시 하부 컨베이어로부터 상승되도록 설치된다. 이를 위해, 상부 컨베이어는 컨베이어 실린더(345)에 의해 이동 가능하도록 마련된다.
상기 이송유니트(340)는 세퍼레이터(311)를 주행경로(313)를 통해 선택적으로 주행시키기 위한 원동력으로서, 컨트롤유니트에 의해 제어되고 공급유니트(310)와 연동되는 엔코더(347)가 근접 설치된다. 상기 엔코더(347)는 컨트롤유니트로부터 전송되는 정보를 확인하여 소정 셋팅값 예를 들어, 세퍼레이터(311)의 이송 속도, 정지 위치, 공급유니트(310)의 세퍼레이터 롤러(315)에서 풀려 나오는 세퍼레이터(311)의 공급속도, 세퍼레이터(311) 상의 접착영역과 비접착 영역의 길이 조절 등을 수행하기 위해 프로그램 되는 것이 바람직하다.
상기 팩킹유니트(350)는 라미네이션 유니트(230)에 의해 라미네이션된 후 이송유니트(340)의 선단을 통해 공급되는 세퍼레이터(311)를 그 단면이 도 7에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(311)의 단면이 'Z'자 형태가 되도록 폴딩시킨 후 테이프로 테이핑하기 위한 것이다.
도 8a 및 도 8b는 도 1에 도시된 팩킹유니트 부위의 정면도 및 평면도이다.
도 1 및 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 팩킹유니트(350)는 프레임(301)과, 다수의 양극판(102) 및 음극판(104)이 양면에 소정 패턴으로 라미네이션 된 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터(311)가 공급되어 수납되는 베이스부재(210)와, 베이스부재(210)에 수납되는 세퍼레이터(311)가 수납대(212)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 프레임(301)에 승강 가능하도록 설치된 스토퍼부재(220)와, 수납대(212)와 스토퍼부재(220)가 형성하는 수납공간(214)에 공급되는 세퍼레이터(311)를 단면이 'Z'자 형태가 되도록 연속적으로 왕복 이동되는 폴더부재(230)와, 'Z' 자 형태로 접힌 세퍼레이터(311)를 소정의 테이핑 위치로 이동시켜 극판이 부착되지 않은 세퍼레이터(311)의 비극판 영역을 절단하여 테이핑하기 위한 컷팅/테이핑부재(240)를 구비한다.
도 9a 및 도 9b는 팩킹유니트의 베이스부재 부위를 확대 도시한 정면도 및 평면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 베이스부재(210)는 프레임(301)에 설치된 베이스 플레이트(216)에 설치되고 평면 형태의 수납대(212)와, 공급되는 세퍼레이터(311)를 수납대(212) 측으로 가이드하기 위해 베이스 플레이트(216)로부터 돌출된 가이드턱(218)과, 수납대(212)로부터 베이스 플레이트(216)의 양 사이드에 인입 형성된 한 쌍의 인입부(211)를 구비한다. 상기 가이드턱(218)의 상면은 주행경로 (313)와 대략 평행하도록 위치되고 그 표면은 특수 표면처리되는 것이 바람직하다. 상기 인입부(211)는 컷팅/테이핑부재(240)의 핑거부재(245)가 삽입될 공간이다.
또한, 상기 베이스부재(210)는 수납대(212)에 공급되는 세퍼레이터(311)가대략 'Z'자 형태로 잘 접혀 질 수 있도록 세퍼레이터(311)가 공급되는 측과 대향되는 방향 즉, 스토퍼부재(220) 방향으로 세퍼레이터(311)를 바이어스시키기 위한 바이어스부재(213)를 구비한다. 상기 바이어스부재(213)는 송풍력에 의해 펄럭이는 세퍼레이터(311)를 스토퍼부재 방향으로 푸시할 수 있는 에어노즐(215)을 구비하는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 스토퍼부재 및 폴더부재의 정면도 및 우측면도인 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 상기 스토퍼부재(220)는 베이스부재(210)의 측면을 선택적으로 가로막음으로써 수납공간(214)을 형성하여 수납대(212)에 공급되는 세퍼레이터 (311)가 이탈되는 것을 방지하기 위해, 프레임(301)에 설치되고 컨트롤유니트에 의해 제어되는 스토퍼 이동부재(222)에 의해 프레임(301)에 대해 왕복이동 가능하도록 설치된다. 상기 스토퍼부재(220)는 양단에는 스토퍼 포크(224)가 형성되고 그 사이에는 빈 공간을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 폴더부재(230)는 수납공간(214)으로 공급되어 바이어스된 세퍼레이터 (311)를 연속적으로 가압하여 양극판(102) 및 음극판(104)의 양 사이드 부위의 세퍼레이터(311)의 단면이 'Z'자 형태로 접힐 수 있도록 접어서 양극판(102) 및 음극판(104)이 서로 교호시키기 위한 것이다. 폴더부재(230)는 수납공간(214)에 대응되는 위치에서 승강 가능하도록 위치된 폴더 플레이트(232)와, 폴더 플레이트(232)를 승강시키기 위해, 스토퍼부재(220)에 설치되고 컨트롤유니트에 의해 제어되는 폴더 실린더(234)를 구비한다. 따라서, 한 배치(batch)의 세퍼레이터 뭉치를 팩킹 하는 과정에서 스토퍼부재(220)는 1회 왕복 이동 하지만, 폴더 플레이트(232)는 전지가요구하는 극판 수 즉, 교호되는 양극판과 음극판의 수만큼 왕복 이동된다.
상기 컷팅/테이핑부재(240)는 베이스부재(210)의 양측으로 접근하여 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 각각 클램핑 하여 테이핑 위치로 수평 이동되는 한 쌍의 클램프부재(242)와, 클램프부재(242)에 의해 세퍼레이터 뭉치가 이동된 후 베이스부재(210)의 상부에서 세퍼레이터(311)를 절단하기 위해 프레임(301)에 이동 가능하게 설치된 컷팅부재(250)와, 테이프(262)가 감긴 테이프롤러(264)를 테이프 주행경로를 통해 테이핑 위치로 주행시킨 후 테이프(262)의 일단을 세퍼레이터 뭉치에 부착시키기 위해 프레임(301)에 설치된 테이프 공급부재(270)와, 테이프(262)의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 클램프부재(242)를 소정 회전수로 회전시킬 수 있도록 프레임(301)에 설치된 클램프 회전부재(280)와, 클램프 회전부재(280)에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 테이프(262)를 절단하기 위해 프레임(301)에 이동 가능하게 설치된 테이프 절단부재(290)와, 컷팅부재(250)에 의해 세퍼레이터(311)가 절단되기 전 세퍼레이터의 펄럭임을 방지하기 위해 테이프 공급부재(270)에 근접되어 세퍼레이터(311)의 하부 표면에 접촉되도록 프레임(301)에 승강 가능하게 설치된 홀더부재(244)를 구비한다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 상기 한 쌍의 클램프부재(242)는 각각 주행경로에 대해 대칭되도록 프레임(301)에 평행하게 설치된다. 각각의 클램프부재(242)는 엘.엠.(LM) 가이드(246) 및 가이드레일(248)에 의해 주행경로에 평행하도록 베이스부재(210)와 테이핑 위치 사이에서 왕복 이동되는 이동블록(241)과, 수납대(212) 위에 수납된 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드 즉, 인입부(211)에 위치되어 에어실린더(243)에 의해 동작되어 세퍼레이터 뭉치를 클램핑 할 수 있도록 이동블록(241)에 설치된 에어핑거(245)를 구비한다.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 컷팅부재(250)는 클램프부재 (242)에 의해 테이핑 위치로 이동된 세퍼레이터 뭉치의 비접착 영역의 선단을 컷팅하기 위한 것으로서, 주행경로(313)의 상부에 위치되도록 프레임(301)에 설치된 컷팅브라켓(252)과 컷팅실린더(254)에 의해 베이스부재(210) 측으로 선택적으로 이동되어 세퍼레이터(311)에 접촉됨으로써 가열원(미도시)에 의해 소정 온도로 가열되어 세퍼레이터(311)를 절단할 수 있도록 컷팅브라켓(252)에 설치되고 가열선(256)이 마련된 가열컷터(258)를 구비한다.
도 1 및 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 상기 테이프 공급부재(270)는 프레임 (301)에 각각 설치된 테이프 공급롤러(264) 및 다수의 테이프 가이드롤러(266), 테이프 실린더(268)에 의해 프레임(301)에 승강하게 설치되며, 테이프(262)의 일단이 세퍼레이터(311)의 상부 표면에 선택적으로 접촉될 수 있도록 테이프 주행경로에 연결 설치된 한 쌍의 테이프 부착롤러(272)를 구비한다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 홀더부재(244)는 테이프 부착롤러(272)와 대응되게 위치된다. 홀더부재(242)는 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 전에 세퍼레이터(311)를 컷팅함으로써 세퍼레이터(311)의 비접착 영역이 펄럭이는 현상을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 홀더부재(244)는 프레임(301)에 설치된 홀더 브라켓(274)과, 홀더브라켓(274)에 설치된 홀더 실린더(276)에 의해 세퍼레이터(311)의 하부 표면에 접촉될 때까지 선택적으로 승강 가능하도록 설치된 홀딩롤러 (278)를 구비한다.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 클램프 회전부재(280)는, 회전력에 의해 에어핑거(245)를 회전시킬 수 있도록 그 회전축이 에어핑거(245)와 동축적으로 위치되도록 이동블록(241)에 설치된 스테핑 모터(282)를 구비한다.
도 14a 및 도 14c에 도시된 바와 같이, 상기 테이프 절단부재(290)는, 클램프 회전부재(280)에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 테이프(262)를 절단하기 위해 홀더부재(244)에 근접되도록 프레임(301)에 설치된다. 상기 테이프 절단부재(290)는 프레임(301)에 설치된 절단 브라켓(292)과, 주행경로 하부에서 컨트롤유니트에 의해 작동되는 절단 실린더(294)에 의해 승강되어 테이프 (262)를 가열시켜 절단할 수 있는 절단선(294)을 가진 절단몸체(296)를 구비한다.
상기 언로딩유니트(360)는 팩킹유니트(350)에서 팩킹된 세퍼레이터 뭉치를 트레이 유니트(370)로 언로딩시키기 위한 것으로서, 제1언로딩부재(372)와 제2언로딩부재(374)를 구비한다.
도 15a 내지 도 15c에 도시된 바와 같이, 상기 제1언로딩부재(272)는 가이드 레일(376)에 의해 주행경로(313)와 평행한 방향으로 직선 이동되는 제1언로딩 수평블록(378)과, 제1언로딩 수평블록(378)에 설치된 제1언로딩 수직실린더(371)에 의해 승강 되도록 설치된 제1언로딩 회동브라켓(375)과, 제1언로딩 로터리부재(377)에 의해 수직으로 180도 회전될 수 있도록 제1언로딩 회동브라켓(375)에 설치되고, 클램프부재(242)의 에어핑거(245)에 안착된 세퍼레이터 뭉치(311)를 건네 받을 수있는 제1언로딩 에어핑거(379)를 구비한다.
도 16a 내지 도 16c에 도시된 바와 같이, 상기 제2언로딩부재(372)는 가이드 레일(382)에 의해 주행경로(313)와 평행한 방향으로 직선 이동되는 제2언로딩 수평블록(384)과, 제2언로딩 수평블록(384)에 설치된 제2언로딩 수직실린더(386)에 의해 승강 되도록 설치된 제2언로딩 회동브라켓(381)과, 제2언로딩 로터리부재(383)에 의해 수평으로 180도 회전될 수 있도록 제2언로딩 회동브라켓(385)에 설치되고, 제1언로딩 에어핑거(379)에 안착된 세퍼레이터 뭉치(311)를 건네 받아 그 세퍼레이터 뭉치(311)를 트레이 유니트(370)의 트레이(391)에 하역할 수 있는 제2언로딩 에어핑거(387)를 구비한다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 시스템(300)은 라미네이션 되는 극판의 수에 대응되도록 프레임(301)에 대한 구성요소의 상대적 위치를 셋팅할 수 있도록 이송유니트(340), 팩킹유니트(350), 및 언로딩유니트(360)의 위치를 일괄적으로 조절할 수 있도록 프레임(301)에 설치된 제2위치조절부재(351)를 구비한다.
상기 제2위치조절부재(351)는 이송유니트(340), 팩킹유니트(350), 및 언로딩유니트(360)가 각각 고정 설치되는 이동플레이트(353)와, 프레임(301)과 이동플레이트(353) 사이에 개재된 엘.엠.(LM)가이드(355)와, 이동플레이트(353)를 이동시키기 위해 프레임(301)에 설치된 제2핸들(357)을 구비한다.
도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 상기 트레이 유니트(370)는 한 쌍의 트레이(391)를 서로 교대로 활용하기 위해 프레임(301)에 대해 수평 이동 가능하게 설치된 트레이 수평이동부재(392)와, 트레이(391)의 내부 공간에 언로딩 되는 세퍼레이터 뭉치를 수납하기 위한 수납패드(393), 수납패드(393)에 쌓이는 세퍼레이터 뭉치의 수에 따라 수납패드(393)의 위치를 조절하기 위해 프레임(301)에 승강 가능하게 설치된 수납패드 이동부재(394)를 구비한다.
상기 구성을 가진 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템의 동작을 설명한다.
첫째, 시스템(300)의 전원을 온시켜 컨트롤유니트에 필요한 데이터를 셋팅한다. 그리고, 세퍼레이터 롤러(315)에 감긴 세퍼레이터(311)를 공급유니트(310)로부터 인출하여 접착유니트(320), 라미네이션 유니트(330)의 주행경로(313)에 위치되도록 하여 이송유니트(340)의 컨베이어부재(343)에 삽입한다. 이러한 과정은 컨트롤유니트를 수동 모드로 변환시켜 각각의 구성요소들을 인위적으로 이동시키거나 간격을 이격 시킴으로써 가능하다. 그리고, 라미네이션 유니트(330)의 양극판 메거진(116) 및 음극판 메거진(118)에 필요한 양극판(102)과 음극판(104)을 저장시킨다. 또한, 접착유니트(320)의 접착제의 량과 에어시스템 등을 점검한다. 시스템(300)의 모든 구성요소들이 작동을 위해 준비가 완료되었는지 여부는 컨트롤유니트를 '워밍업' 모드로 전환 시켜 미리 확인할 수도 있다.
이어서, 컨트롤유니트의 시작 버튼을 누르게 되면 이송유니트(340)의 컨베이어부재(343)가 회전하게 된다. 그러면, 한 쌍의 컨베이어부재(343) 사이에 접촉된 세퍼레이터(311)는 트레이 유니트(370) 측으로 인출되고, 이 과정에서 세퍼레이터 롤러(315)에 감긴 세퍼레이터(311)는 공급유니트(310)의 가이드롤러(317)에 가이드 되고 댄싱롤러(319)에 의해 텐션이 조절되면서 접착유니트(320)를 통과하게 된다.
다음, 접착유니트(320)를 통과하면서 세퍼레이터(311)의 양면은 에어인젝터 (325)의 노즐에 의해 소정 패턴의 접착제가 도포 된다. 세퍼레이터(311)에 도포 되는 접착제는 건조부재(329)에 의해 분출되는 건조공기에 의해 건조된다. 또한, 세퍼레이터(311)는 가이드부재(322)에 의해 가이드 되면서 라미네이션 유니트(330)의 소정 위치에서 정지한다.
이어서, 세퍼레이터(311)가 라미네이션 유니트(330)에서 정지된 상태에서, 컨트롤유니트는 라미네이션 유니트(330)의 스태킹부재(210)를 가동시킨다. 그러면, 양극판 밀착플레이트(106) 및 음극판 플레이트(108)는 각각 양극판(102) 및 음극판(104) 방향으로 이동되어 양극판(102) 및 음극판(104)을 밀착하게 된다. 이와 동시에, 양극판 회동부재(122) 및 음극판 회동부재(124)는 각각 주행경로(313)에 대면된 상태에서 양극판 매거진(116) 및 음극판 매거진(118)에 대면되도록 90도 회동된다. 그리고, 양극판 푸시부재(132) 및 음극판 푸시부재(134)는 각각 양극판(102) 및 음극판(104) 방향으로 이동되어 양극판 매거진(116)과 음극판 매거진(118)에 각각 저장된 한 줄의 양극판(102)과 음극판(104)을 각각 흡착력에 의해 흡착한다.
다음, 흡착이 완료된 상태에서는 양극판 밀착플레이트(106) 및 음극판 밀착플레이트(108)에 가해지는 밀착력은 해제되고, 양극판 회동부재(122) 및 음극판 회동부재(124)는 각각 주행경로(313)에 대면되도록 반대방향으로 회동된다. 그리고, 양극판 푸시부재(132) 및 음극판 푸시부재(134)는 주행경로(313)에 위치되는 세퍼레이터(311)의 양면에 각각 양극판(102)과 음극판(104)을 한꺼번에 밀착시킨다. 그러면, 세퍼레이터(311)의 양면에 도포된 접착력에 의해 양극판(102)과 음극판(104)은 세퍼레이터(311)의 양면에 각각 부착되고, 이와 동시에 양극판 푸시부재(122) 및 음극판 푸시부재(124)에 적용되는 흡착력을 해제시킨다.
그러면, 이송유니트(340)에 의해 양극판(102)과 음극판(104)이 부착된 세퍼레이터(311)는 이동하게 되고, 접착제가 부착된 새로운 세퍼레이터(311)가 연속적으로 공급된다.
이러한 과정을 거치는 동안, 양극판 저장부(112) 및 음극판 저장부(114)에 각각 저장된 양극판(102)과 음극판(104)은 양극판 밀착플레이트(106) 및 음극판 밀착플레이트(108)의 밀착력과 양극판 푸시부재(122) 및 음극판 푸시부재(124)의 가압력에 의해 그 정렬 상태가 불량해 질 수도 있다. 이러한 경우에는 각각 양극판 정렬부재(142) 및 음극판 정렬부재(144)를 작동시켜 양극판 정열바아(141) 및 음극판 정열바아(143)에 의해 양극판 매거진(116) 및 음극판 매거진(118)의 선단에 위치된 양극판(102)과 음극판(104)을 정렬시킨다.
한편, 이송유니트(340)를 통과한 세퍼레이터(311)의 선단의 최초 1배치의 길이는 잘라내야 한다.
다음, 이송유니트(340)의 컨베이어부재(343)의 선단을 통과하는 세퍼레이터 (311)는 가이드턱(218)에 의해 가이드 되면서 세퍼레이터(311)는 베이스부재(210)의 수납대(212)측으로 공급되기 시작한다. 이 과정에서 세퍼레이터(311)는 바이어스부재(213)의 에어노즐(215)에 의해 발생되는 송풍력에 의해 스토퍼부재(220) 방향으로 바이어스되게 된다.
이 상태에서, 폴더부재(230)의 폴더 플레이트(232)는 수납공간(214)으로 공급되어 바이어스된 세퍼레이터(311)를 연속적으로 소정 회수로 연속적으로 가압하여 양극판(102) 및 음극판(104)의 양 사이드 부위의 세퍼레이터(311)의 단면이 'Z'자 형태로 접어서 양극판(102) 및 음극판(104)을 서로 교호시키게 된다. 그러면, 폴더 플레이트(232)가 세퍼레이터 뭉치(311)를 수납대(212)에 대해 누르고 있는 상태에서 스토퍼부재(220)를 상승시킨다. 이어서, 컷팅/테이핑부재(240)의 클램프부재(242)를 베이스부재(210)의 양측으로 접근시켜 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 각각 클램핑 한다. 클램핑과 동시에 폴더 플레이트(232)를 상승시킨다.
다음, 클램프부재(242)를 작동시켜 세퍼레이터 뭉치를 테이핑 위치로 수평 이동시킨다. 이어서, 테이프 공급부재(270)를 작동시켜 테이프 부착롤러(272)에 의해 테이프(262)의 일단이 테이핑 위치에 놓여진 세퍼레이터 뭉치의 상부 표면에 접촉시킨다. 이와 동시에 홀더부재(244)를 승강시켜 홀딩롤러(278)를 세퍼레이터 (311)의 하부 표면에 접촉시킨다. 따라서, 부착롤러(278)와 홀딩롤러(278)가 세퍼레이터를 잡고 있기 때문에 세퍼레이터(311)가 펄럭이지 않게 된다.
이어서, 세퍼레이터 뭉치의 비접착 영역의 선단을 컷팅 시키기 위해 컷팅부재(250)를 하강시킨다. 그러면, 소정 온도로 가열된 가열컷터(258)가 세퍼레이터를 컷팅 하게 된다.
다음, 테이프(262)의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 클램프 회전부재(280)를 가동한다. 그러면,스테핑 모터(282)에 의해 에어핑거(245)가 회전하게 되고, 이와 동시에 테이프 공급부재(270)로부터 공급되는 테이프(262)는 세퍼레이터 뭉치를 자연스럽게 감게되면서 테이핑할 수 있다.
이어서, 세퍼레이터 뭉치에 연결된 테이프(262)를 절단하기 위해 테이프 절단부재(290)를 가동시킨다. 그러면, 절단선(294)이 이동하여 테이프(262)를 열에 의해 절단하게 되면 최종적으로 팩킹이 완료된다.
다음, 제1언로딩부재(372)의 제1언로딩 수평블록(378)에 설치된 제1언로딩 에어핑거(379)를 통해 클램프부재(242)의 에어핑거(245)에 안착된 세퍼레이터 뭉치를 건네 받은 후 수평 방향으로 이동하고 수직 방향으로 180도 회전한다. 그러면, 제2언로딩부재(374)의 제2언로딩 에어핑거(387)가 세퍼레이터 뭉치를 건네 받은 후 수직 방향으로 상승한 후 수평 방향으로 180도 회전하여 트레이(391)에 세퍼레이터 뭉치를 안착시킨다. 세퍼레이터 뭉치를 트레이(391)에 안착시킨 제2언로딩부재 (374)는 상술한 순서의 역순으로 원위치로 이동하게 된다.
이러한 작업을 하는 과정에서 이송유니트(240)는 공급유니트(310)로부터 세퍼레이터(311)를 연속적으로 공급시키게 되고 접착유니트(320)에서 또 다른 한 배치 분의 접착제가 도포 되고 라미네이션 유니트(330)에서 각각 한 줄의 양극판(102)과 음극판(104)이 라미네이션되게 된다.
한편, 트레이 유니트(370)의 트레이(391)에 세퍼레이터 뭉치가 충만하게 되면, 그 트레이(391)를 트레이 유니트(370)로부터 분리시키고 대신 그 옆에 있는 빈 트레이(391)를 하역 위치로 수평 이동시킨다. 한편, 트레이(391)에 수납된 세퍼레이터 뭉치를 별도의 공간에 하역하고 빈 트레이(391)는 다시 스페어 위치에 놓으면 된다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 자동화된 생산 설비를 이용함으로써 전체적인 생산효율의 향상을 기대할 수 있으며, 2차전지의 불량률을 낮출 수 있다.
둘째, 세퍼레이터의 주행경로를 수평 방식으로 배치하고, 세퍼레이터의 양면에서 각각 한 줄의 양극판과 음극판을 동시에 부착하고 동시에 라미네이션 시키기 때문에 작업효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 접착유니트에서 잉크젯 마킹의 인쇄원리를 응용하여 소정 패턴의 접착부를 형성시킴으로써 접착층과 극판간의 접촉면적과 접착층의 두께를 감소시켜 불필요한 접착제의 낭비를 방지함으로써 스트링 현상을 감소시키고 전극판의 전자 전도도를 향상시킬 수 있으며, 접착제 분사량 제어가 용이하다.
넷째, 규격화되고 정렬화 된 매거진을 사용함으로써 라미네이션할 때 극판들이 삐뚤어지는 현상을 방지하여 2차전지의 생산성과 품질을 향상시킬 수 있다.
다섯째, 양극판과 음극판이 각각 양면에 부착된 세퍼레이터를 그 단면이 'Z'자 형태를 취할 수 있도록 수납대와 스토퍼부재 및 밀착 플레이트의 연속동작에 의해 구현 가능함으로써 생산성을 급격히 증대시킬 수 있다.
여섯째, 폴딩된 세퍼레이터 뭉치를 자동화된 로봇 설비에 의해 연속적으로 이동시키고 테이핑할 수 있으므로 인해 생산성 향상과 공정 효율을 증대시킬 수 있다.

Claims (26)

  1. 프레임;
    주행경로 상에 세퍼레이터를 주행시키기 위해, 상기 세퍼레이터가 풀려나갈 수 있도록 상기 프레임에 회전 가능하게 설치된 세퍼레이터 롤러를 가진 공급유니트;
    상기 세퍼레이터의 양면에 접착제를 각각 소정 패턴으로 연속적으로 도포 시키기 위해 상기 주행경로의 양측에 배치되도록 상기 프레임에 설치된 접착유니트;
    상기 접착제가 도포된 상기 세퍼레이터의 일면에는 다수의 양극판을, 타면에는 다수의 음극판을 상기 패턴에 대응되도록 동시에 라미네이션 시키기 위해 상기 프레임에 설치된 라미네이션 유니트;
    상기 공급유니트로부터 공급되는 상기 세퍼레이터를 상기 접착유니트 및 상기 라미네이션 유니트를 경유시켜 상기 주행경로 상에서 소정 속도 및 소정 간격으로 주행시킬 수 있도록 상기 세퍼레이터에 접촉되어 회전 가능하게 상기 프레임에 설치된 이송유니트;
    상기 라미네이션 유니트에 의해 소정 패턴으로 라미네이션되어 상기 이송유니트에 의해 이송되는 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터를 각각의 양극판 및 음극판을 서로 교호시키고 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태가 되도록 접어서 팩킹할 수 있도록 상기 프레임에 설치된 팩킹 유니트; 및
    팩킹된 상기 세퍼레이터를 트레이 유니트로 언로딩시키기 위해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 언로딩 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공급유니트와 상기 팩킹 유니트 사이의 상기 주행경로는 지면에 대해 수평인 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공급유니트는:
    상기 주행경로 상에 위치되도록 상기 프레임에 설치된 다수의 가이드롤러; 및
    상기 세퍼레이터 롤러로부터 풀려 나오는 상기 세퍼레이터를 소정 길이 만큼 저장하고 세퍼레이터의 텐션을 조정하면서 상기 접착유니트로 상기 세퍼레이터를 공급하기 위해, 상기 프레임에 회동 가능하도록 설치된 댄싱아암에 설치된 댄싱롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공급유니트는 연속적으로 주행되는 상기 세퍼레이터를 선택적으로 스토핑시키기 위해 상기 공급유니트에 근접되게 설치된 스토퍼부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접착유니트는:
    상기 주행경로에 대해 간격 조절이 가능하고 서로 대향되도록 상기 프레임에 설치된 한 쌍의 에어인젝터를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 에어인젝터는 상기 세퍼레이터의 표면에 도넛 형태의 단위 접착부를 형성시키기 위해, 압축공기에 의해 접착제를 분사할 수 있는 다수의 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접착유니트에 의해 상기 세퍼레이터의 양면에 분사된 접착제를 건조시키기 위해 상기 세퍼레이터의 근접되도록 설치된 접착제 건조부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에 대해 상기 접착유니트의 위치를 조절할 수 있도록 상기 프레임과 상기 접착유니트 사이에 설치된 제1위치조절부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주행경로 상에서 주행되는 상기 세퍼레이터를 가이드하기 위해, 상기 접착유니트와 상기 라미네이션 유니트 사이에 위치되도록 상기 프레임에 설치된 주행 가이드부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 라미네이션 유니트는:
    다수의 양극판이 각각 저장되며, 소정 간격으로 배치된 복수의 양극판 저장부와, 다수의 음극판을 각각 저장하며 소정 간격으로 배치되고 소정 패턴으로 접착제가 도포된 세퍼레이터를 기준으로 상기 양극판 저장부에 대해 비대칭적으로 (asymmetrically) 위치되도록 상기 프레임에 설치된 복수의 음극판 저장부가 마련된 스태킹부재;
    상기 양극판 저장부 및 상기 음극판 저장부에 각각 대면되도록 상기 프레임에 회동 가능하게 각각 설치된 한 쌍의 회동부재; 및
    상기 스태킹부재에 저장된 복수의 양극판 및 복수의 양극판을 상기 세퍼레이터에 부착시키기 위해, 상기 스태킹부재 및 상기 세퍼레이터에 각각 접근 가능하도록 상기 회동부재에 대해 왕복 이동 가능하게 설치된 푸시부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스태킹부재는:
    상기 양극판 저장부 및 상기 음극판 저장부에 저장된 양극판 및 음극판을 상기 회동부재 측으로 각각 밀착시키기 위한 밀착수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 밀착수단은:
    상기 양극판 저장부 및 상기 음극판 저장부의 단위 저장부에 각각 마련된 장공; 및
    상기 장공에 각각 삽입되는 다수의 밀착돌기를 가지며 이동부재에 의해 상기 프레임에 왕복이동 가능하게 설치된 밀착플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 양극판 또는 상기 음극판에 탄성력을 부여할 수 있도록 상기 밀착돌기에 설치된 탄성부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 푸시부재는:
    상기 스택킹부재에 저장된 상기 양극판 또는 상기 음극판을 흡착력에 의해 한 줄씩 흡착하여 상기 세퍼레이터에 부착시키기 위해, 흡입부재에 연통되도록 내부에 흡착통로가 마련되고 양극판 또는 음극판과 대응되는 쿠션부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 스택킹부재에 저장된 상기 양극판 또는 상기 음극판을 정렬시키기 위해 상기 스택킹부재에 대해 왕복 이동 가능하게 설치된 정렬부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 이송유니트는:
    틈새 사이로 상기 세퍼레이터가 지나갈 수 있도록 상기 세퍼레이터에 접촉되어 순환 주행되도록 상기 프레임에 설치된 한 쌍의 컨베이어부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 한 쌍의 컨베이어부재는 필요시 서로 이격 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 팩킹유니트는:
    다수의 양극판 및 음극판이 양면에 소정 패턴으로 라미네이션 된 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터가 수납되는 수납대가 마련되며, 상기 프레임에 설치된 베이스부재;
    상기 베이스부재에 공급되는 상기 세퍼레이터를 수납대로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 베이스부재의 일단에 선택적으로 근접 위치될 수 있도록 상기 프레임에 대해 왕복이동 가능하도록 설치된 스토퍼부재;
    상기 수납대와 상기 스토퍼부재가 형성하는 수납공간으로 공급되는 상기 세퍼레이터를 소정 시간 간격동안 가압하여, 상기 양극판 및 음극판이 서로 교호되어 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태로 접힐 수 있도록 상기 수납대에 대해 왕복 이동 가능하게 상기 프레임에 설치된 폴더부재; 및
    'Z' 자 형태로 접힌 세퍼레이터를 소정 구역으로 이동시켜 극판이 부착되지 않은 세퍼레이터의 비극판 영역을 절단하여 테이핑하기 위한 컷팅/테이핑부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 베이스부재는 공급되는 세퍼레이터를 가이드하기 위해 베이스 플레이트로부터 돌출된 가이드턱; 및
    상기 수납대로부터 상기 베이스 플레이트의 양 사이드에 인입 형성된 한 쌍의 인입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 베이스부재는:
    상기 수납대에 공급되는 세퍼레이터가 'Z'자 형태로 잘 접혀 질 수 있도록 상기 스토퍼부재 방향으로 상기 세퍼레이터를 바이어스시키기 위해 상기 프레임에 설치된 바이어스부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 스토퍼부재는 상기 베이스부재의 양 사이드를 각각 차단하기 위한 스토퍼 포크를 가지며, 스토퍼 이동부재에 의해 왕복 이동되는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 폴더부재는 폴더 이동부재에 의해 왕복 이동되는 폴더 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 컷팅/테이핑부재는:
    상기 베이스부재의 양측으로 접근하여 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 클램핑 하여 테이핑 위치로 수평 이동되는 한 쌍의 클램프부재;
    상기 클램프부재에 의해 세퍼레이터 뭉치가 이동된 후 상기 베이스부재의 선단에서 상기 세퍼레이터를 절단하기 위해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 컷팅부재;
    테이프가 감긴 테이프롤러를 테이프 주행경로를 통해 상기 테이핑 위치로 주행시킨 후 상기 테이프의 일단을 상기 세퍼레이터 뭉치에 부착시키기 위해 프레임에 설치된 테이프 공급부재;
    테이프의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 상기 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 상기 클램프부재를 소정 회전수로 회전시킬 수 있도록 상기 프레임에 설치된 클램프 회전부재; 및
    상기 클램프 회전부재에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 상기 테이프를 절단하기 위해 상기 테이프 공급부재에 이동 가능하게 설치된 테이프 절단부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 컷팅/테이핑부재는:
    상기 컷팅부재에 의해 세퍼레이터가 절단되기 전 상기 세퍼레이터의 펄럭임을 방지하기 위해 상기 테이프 공급부재에 근접되어 상기 세퍼레이터의 일단에 접촉되도록 상기 프레임에 승강 가능하게 설치된 홀더부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 언로딩유니트는:
    팩킹 유니트에서 팩킹된 상기 세퍼레이터 뭉치를 클램핑 하여 상기 트레이 유니트 측으로 직선 이동과 180도 회동 및 수직 이동이 가능하도록 상기 프레임에 설치된 제1 언로딩부재; 및
    상기 제1 언로딩부재에 클램핑된 상기 세퍼레이터 뭉치를 클램핑 하여 180도 회동과 승강 운동에 의해 상기 트레이 유니트로 하역시키기 위해 상기 프레임에 설치된 제2 언로딩부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 제조 자동화 시스템.
  26. 제1항에 있어서,
    라미네이션되는 극판의 수에 대응되도록 상기 이송유니트, 상기 팩킹 유니트, 및 상기 언로딩유니트의 위치를 일괄적으로 조절할 수 있도록 상기 프레임에 설치된 제2위치조절부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지제조 시스템.
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