JP7718767B2 - 電極組立体およびその製造方法 - Google Patents

Description

本出願は、２０２１年１２月２３日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２１－０１８５８７７号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に含まれる。

本発明は、電極組立体および電極組立体の製造方法に関する。

二次電池は、一次電池とは異なり、再充電が可能であり、また小型および大容量化の可能性のため、近年多く研究開発されている。モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するにつれて、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加している。

二次電池は、電池ケースの形状に応じて、コイン型電池、円筒型電池、角型電池、パウチ型電池に分類される。二次電池において電池ケースの内部に取り付けられる電極組立体は、電極および分離膜の積層構造からなる充放電が可能な発電素子である。

電極組立体は、活物質が塗布されたシート状の正極と負極との間に分離膜を介在して巻き取ったゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）型、多数の正極と負極を分離膜が介在した状態で順次積層したスタック型、およびスタック型の単位セルを、長い長さの分離フィルムで巻き取ったスタックアンドフォールディング型に大体分類できる。

ここで、スタックアンドフォールディング型の電極組立体において分離膜がジグザグにフォールディングされて電極がその間に位置する形態で、初期段階の電極と分離膜の接着力が脆く、分離膜が内側に押される現象が発生し、電極が露出してショート（ｓｈｏｒｔ）の危険性が大きくなるプルバック（ｐｕｌｌ ｂａｃｋ）現象が発生する問題があった。

韓国公開特許第１０－２０１３－０１３２２３０号公報

本発明は、電極組立体および電極組立体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様は、フォールディングされる分離膜の間に第１電極および第２電極が交互に配置される形態の電極組立体の製造方法であって、前記第１電極をスタックテーブルに供給する段階；前記第２電極をスタックテーブルに供給する段階；前記分離膜をスタックテーブルに供給する段階；前記分離膜がスタックテーブルに最初に積層された後、前記スタックテーブルに一番目に積層される前記第１電極を前記分離膜で少なくとも１回巻き取る段階；および前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階の後、前記第２電極を積層しながら、前記フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態であり、前記第１電極、分離膜、および第２電極をスタックテーブル上に積層して積層物を製造する段階；を含む電極組立体の製造方法を提供する。

また、本発明の一実施態様は、前記製造方法で製造された電極組立体であって、前記電極組立体は、フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記組立体の最下段の電極のすべての面は、分離膜によって包まれた形態で設けられた電極組立体を提供する。

本出願の実施態様による電極組立体およびその製造方法は、電極および分離膜を積層して製造される電極組立体の製造過程において、分離膜が内側に押される現象が発生し、電極が露出してショート（ｓｈｏｒｔ）の危険性が大きくなるプルバック（ｐｕｌｌ ｂａｃｋ）現象が発生する問題を軽減することができる。

すなわち、本出願の実施態様による電極組立体およびその製造方法は、電池の安定性を高めることができる。

本出願の実施態様による電極組立体の製造方法は、均一な性能の電極組立体を製造することができ、電極および分離膜の位置がずれないように整列させて固定することができ、エネルギー密度が向上し、電極組立体から電極が突出して電池の外観まで突出形成されることを防止することができる。

本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を例示的に示す図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を例示的に示す図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を例示的に示す図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置を例示的に示す平面図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置の概念を示す正面図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法によって製造される電極組立体を例示的に示す断面図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置におけるプレス部を示す斜視図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置において、プレス部が積層物を加圧する状態を例示的に示す斜視図である。 （ａ）は本発明の一実施態様による第１プレス部５０を示す斜視図であり、（ｂ）は本発明の一実施態様による第２プレス部６０を示す斜視図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置におけるスタックテーブルを示す斜視図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置の分離膜供給部を示す斜視図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置における第１電極載置テーブルを示す斜視図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置における第２電極載置テーブルを示す斜視図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置における第１サクションヘッドを示す斜視図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置における第１サクションヘッドを示す底面図である。 本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置におけるホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構およびスタックテーブルを示す平面図である。 本発明の他の実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置の概念を示す正面図である。

１０ ・・・電極組立体
１１ ・・・第１電極
１１ａ ・・・第１電極タブ
１２ ・・・第２電極
１２ａ ・・・第２電極タブ
１４ ・・・分離膜
１００、２００ ・・・電極組立体の製造装置
１１０ ・・・スタックテーブル
１１１ ・・・テーブル胴体
１１２ ・・・スタックテーブルヒータ
１２０ ・・・分離膜供給部
１２１ ・・・分離膜ヒーティング部
１２１ａ ・・・胴体
１２１ｂ ・・・分離膜ヒータ
１２２ ・・・分離膜ロール
１３０ ・・・第１電極供給部
１３１ ・・・第１電極載置テーブル
１３２ ・・・第１電極ヒータ
１３３ ・・・第１電極ロール
１３４ ・・・第１カッター
１３５ ・・・第１コンベヤベルト
１３６ ・・・第１電極供給ヘッド
１４０ ・・・第２電極供給部
１４１ ・・・第２電極載置テーブル
１４２ ・・・第２電極ヒータ
１４３ ・・・第２電極ロール
１４４ ・・・第２カッター
１４５ ・・・第２コンベヤベルト
１４６ ・・・第２電極供給ヘッド
１５０ ・・・第１電極スタック部
１５１ ・・・第１サクションヘッド
１５１ａ ・・・真空吸入口
１５１ｂ ・・・底面
１５２ ・・・第１ヘッドヒータ
１５３ ・・・第１移動部
１６０ ・・・第２電極スタック部
１６１ ・・・第２サクションヘッド
１６２ ・・・第２ヘッドヒータ
１６３ ・・・第２移動部
１７０ ・・・ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構
１７１ ・・・第１ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構
１７２ ・・・第２ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構
１８０ ・・・プレス部
１８１ ・・・第１加圧ブロック
１８２ ・・・第２加圧ブロック
１８３，１８４ ・・・プレスヒータ
２９０ ・・・ビジョン装置
２９１ ・・・第１カメラ
２９２ ・・・第２カメラ
Ｒ ・・・回転部
Ｓ ・・・積層物

以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実施することができ、本明細書で説明する構成だけに限定されない。

本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」という場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいことを意味する。

本明細書において、「電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングする」とは、分離膜が前記電極と接しながら包み込むように１回以上巻き取ったことを意味する。

本明細書において、特定の対象を「ヒーティング（ｈｅａｔｉｎｇ）する」とは、特定の対象を加熱することを意味し、前記特定の対象を「ヒーティングして加圧する」とは、前記特定の対象を加熱および加圧することを意味する。

そして、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明にし得る関連公知技術に関する詳細な説明は省略する。

本発明の一実施態様は、フォールディングされる分離膜の間に第１電極および第２電極が交互に配置される形態である電極組立体の製造方法であって、前記第１電極をスタックテーブルに供給する段階；前記第２電極をスタックテーブルに供給する段階；前記分離膜をスタックテーブルに供給する段階；前記分離膜がスタックテーブルに最初に積層された後、前記スタックテーブルに一番目に積層される前記第１電極を前記分離膜で少なくとも１回巻き取る段階；および前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階の後、前記第２電極を積層しながら、前記フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、分離膜、および第２電極をスタックテーブル上に積層して積層物を製造する段階；を含む電極組立体の製造方法を提供する。

すなわち、本発明に係る電極組立体の製造方法は、前記分離膜がスタックテーブルに供給された後、前記スタックテーブルに一番目に供給される前記第１電極を前記分離膜が包み込むように１回以上巻き取ることを特徴とする。

本明細書において、フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で積層されることを、ジグザグフォールディング（Ｚｉｇ Ｚａｇ Ｆｏｌｄｉｎｇ）という。

本発明の一実施態様において、前記分離膜がスタックテーブルに最初に積層された後、前記スタックテーブルに一番目に積層される前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階は、前記スタックテーブル上に最初に積層されるのは前記分離膜になるように、前記分離膜をスタックテーブルに積層する段階；前記最初に積層された分離膜上に前記第１電極を積層する段階；前記最初に積層された分離膜上に積層された前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階；を含んでもよい。すなわち、スタックテーブルに第１電極および第２電極よりも分離膜が先に積層されることであってもよい。

本発明の一実施態様において、前記分離膜がスタックテーブルに最初に積層された後、前記スタックテーブルに一番目に積層される前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階は、前記スタックテーブル上に最初に積層されるのが前記第２電極になるように、前記第２電極を前記スタックテーブルに積層する段階；前記積層された前記第２電極上に前記分離膜を最初に積層する段階；前記最初に積層された分離膜上に前記第１電極を積層する段階；前記最初に積層された分離膜上に積層された前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階；を含んでもよい。すなわち、スタックテーブルに第２電極が分離膜よりも先に積層されることであってもよい。

本明細書において、前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階は、前記第１電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングすることを意味することができる。すなわち、本明細書において、第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階は、電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングする段階と表現することができる。

言い換えれば、「電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングする」とは、前記分離膜が前記電極の面と接しながら包み込むように１回以上巻き取ることを意味する。

このとき、前記電極の全ての面とは、前記電極の上面および下面と、前記分離膜の供給方向と垂直方向に該当する電極の面を意味する。ここで、前記「下面」とは、前記電極が前記スタックテーブルを眺める面を意味し、前記「上面」とは、前記電極が前記スタックテーブルを眺める面とは反対の面を意味する。また、前記分離膜の供給方向と垂直方向に該当する電極の面は、前記積層物が積層軸に沿って一般的なジグザグフォールディングを進行する過程で、分離膜がフォールディングされる面と接触する電極の面と、前記分離膜がフォールディングされる面と接触する電極の面の反対面を意味する。

すなわち、前記電極の全ての面とは、前記分離膜が積層過程で前記電極と接触が可能な面を意味する。

本出願の電極組立体の製造方法のように、前記分離膜がスタックテーブルに供給された後、前記スタックテーブルに一番目に供給される電極の全ての面を前記分離膜が包み込むように１回以上巻き取ることにより、分離膜が第１電極および第２電極の間に位置する方式でジグザグフォールディング（Ｚｉｇ Ｚａｇ Ｆｏｌｄｉｎｇ）されるように電極組立体を製造する過程で、電極と分離膜の分離および、電極または分離膜の位置が後方に押される現象であるプルバック（ｐｕｌｌ ｂａｃｋ）現象が発生する問題を減らすことができる。これは、電極および分離膜の位置がずれないように整列させて固定することができ、エネルギー密度が向上し、電極組立体から電極が突出して電池外観まで突出形成されることを防止できることを意味する。

本発明の一実施態様によれば、前記第１電極を１回以上巻き取る段階は、前記第１電極を１回巻き取ることであってもよい。巻き取り回数を１回に制限する場合、工程上の速度を高めることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階の後、前記第２電極を積層しながら、前記フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、分離膜、および第２電極をスタックテーブル上に積層して積層物を製造する段階は、前記スタックテーブルに最後に供給される第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階をさらに含んでもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階の後、前記第２電極を積層しながら、前記フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、分離膜、および第２電極をスタックテーブル上に積層して積層物を製造する段階は、前記スタックテーブルに最後に供給される第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階；および前記１回以上巻き取られた分離膜上に前記第２電極を積層する段階；をさらに含んでもよい。

一般に、一番目に供給される電極と最後に供給される電極の外側部は、分離膜との接着力が最も脆弱な箇所に該当して、電極組立体を製造する過程で、電極と分離膜の分離および電極または分離膜の位置が後方に押される現象であるフルバック（ｐｕｌｌ ｂａｃｋ）現象の主な原因となる。したがって、本発明に係る電極組立体の製造方法は、一番目に供給される電極だけでなく、最後に供給される電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングすることによって、分離膜が第１電極および第２電極の間に位置する方式でジグザグフォールディング（Ｚｉｇ Ｚａｇ Ｆｏｌｄｉｎｇ）されるように電極組立体を製造する過程で、電極と分離膜の分離、および電極または分離膜の位置が後方に押される現象であるプルバック（ｐｕｌｌ ｂａｃｋ）現象が発生する問題をさらに効果的に低減することができる。

本発明の一実施態様によれば、前記第１電極をスタックテーブルに供給する段階；前記第２電極をスタックテーブルに供給する段階；および前記分離膜をスタックテーブルに供給する段階は、前記第１電極、第２電極および分離膜をそれぞれ加熱しながらスタックテーブルに供給することであってもよい。

本出願の一実施態様において、前記フォールディングされる前記分離膜の間に、前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、分離膜、および第２電極をスタックテーブル上に積層して積層物を製造する段階は、
（Ｓ１）前記スタックテーブル上に前記分離膜を積層する段階；
（Ｓ２）前記分離膜上面に第１電極を積層する段階；
（Ｓ３）前記分離膜をさらに供給して前記第１電極の上面を覆う段階；
（Ｓ４）前記第１電極の上面を覆う前記分離膜の前記第１電極と接する面の反対面に前記第２電極を積層する段階；および、
（Ｓ５）前記分離膜をさらに供給して前記第２電極の上面を覆う段階；
を含み、前記（Ｓ１）～（Ｓ５）の段階を１回以上繰り返すことであってもよい。

本出願の一実施態様において、前記分離膜は、分離膜シートの形態で供給されるものであってもよい。すなわち、さらに供給される分離膜は連続的な形態で供給されるものであってもよい。また、前記「上面」とは、分離膜または電極が前記スタックテーブルを眺める面とは反対の面を意味することができる。

このとき、前記（Ｓ３）前記分離膜をさらに供給して前記第１電極の上面を覆う段階；および（Ｓ５）前記分離膜をさらに供給して前記第２電極の上面を覆う段階；は、それぞれ、前記スタックテーブルが左右に移動する方式、分離膜が左右に移動する方式、および前記スタックテーブルが回転する方式のうち１つの方式で進行されるものであってもよい。

すなわち、本出願の一実施態様において、前記フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、分離膜および第２電極が積層するために、前記スタックテーブルが左右に移動する方式、分離膜が左右に移動する方式、または前記スタックテーブルが回転する方式が用いられることができ、これについては当該分野の通常の技術が適用され得る。好ましくは、前記スタックテーブルが回転する方式が使用されてもよい。前記スタックテーブルが回転する方式が用いられる場合、前記第１電極を分離膜で１回以上巻き取る際に、より容易であるという利点があるため、工程上の効率を高めることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記１回以上巻き取る段階は、１回のみ巻き取ることであってもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階をさらに含んでもよい。

より具体的には、本発明の一実施態様によれば、前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階は、前記スタックテーブル胴体を加熱して、積層物を加熱する段階；および一対の加圧ブロックが積層軸に沿って互いに対向する方向に移動し、前記積層物を面加圧する段階；を含んでもよい。

より具体的には、本発明の一実施態様によれば、前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階は、プレスヒータを含む一対の加圧ブロックが積層軸に沿って互いに対向する方向に移動し、前記積層物を面加圧する段階；および前記積層物を面加圧する間、前記プレスヒータで前記積層物を加熱する段階；を含んでもよい。

本発明の一実施態様において、前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階は、積層物を加熱および加圧するために前記積層物を移送する段階をさらに含んでもよい。より具体的には、前記スタックテーブルに積層された積層物をグリッパで把持する段階；および前記グリッパで把持された積層物を加熱および加圧するために、前記積層物を移送する段階；をさらに含んでもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記ヒートプレス段階の前記積層物を加熱する段階は、３０℃以上、１００℃以下、好ましくは３５℃以上、９５℃以下の温度条件で進行することができるが、これに限定されない。

本発明の一実施態様によれば、前記ヒートプレス段階の前記積層物を加圧する段階は、１Ｍｐａ以上、５Ｍｐａ以下、好ましくは１．５Ｍｐａ以上、５Ｍｐａ以下の圧力条件で進行することができる。

本発明の一実施態様によれば、前記ヒートプレス段階の前記積層物を加熱および加圧する段階は、５秒以上、６０秒以下、好ましくは５秒以上、３０秒以下で進行されてもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階は、３０℃以上、１００℃以下の温度条件および１Ｍｐａ～５Ｍｐａの圧力条件で５秒～６０秒、好ましくは３５℃以上、９５℃以下の温度条件および１．５Ｍｐａ～５Ｍｐａの圧力条件で５秒～３０秒間積層物をヒーティングして加圧するものであってもよいが、これに限定されるものではない。

また、本発明の一実施態様において、前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階は、前記積層物をグリッパで把持し、積層物を加熱および加圧する第１次ヒートプレス段階；および前記第１次ヒートプレス段階の後、前記グリッパの把持を中止し、前記積層物を加熱および加圧する第２次ヒートプレス段階；を含んでもよい。

本出願の一実施態様において、前記第１次ヒートプレス段階は、前記積層物をグリッパを用いて前記積層物の上面を加圧して固定する段階；前記グリッパで固定された積層物をプレスヒータを含む一対の加圧ブロックの間に移動させる段階；前記一対の加圧ブロックが前記積層物の積層軸に沿って互いに対向する方向に移動し、固定された前記積層物を面加圧する段階；および前記プレスヒータによって固定された前記積層物を加熱する段階；を含んでもよい。

本出願の一実施態様において、前記第２次ヒートプレス段階は、前記第１次ヒートプレス段階の後に、前記積層物の加熱および加圧を中止する段階；前記グリッパを前記積層物から離間させる段階；前記グリッパが離間した積層物をプレスヒータを含む一対の加圧ブロックの間に移動させる段階；前記一対の加圧ブロックが、前記グリッパが離間した積層物の積層軸に沿って互いに対向する方向に移動され、前記積層物を加圧する段階；および前記プレスヒータによって前記積層物を加熱する段階；を含んでもよい。

本出願の一実施態様において、前記第１次ヒートプレス段階で使用される加圧ブロックの場合、グリッパに対応する溝を有してもよい。

本出願の一実施態様において、前記グリッパを前記積層物から離間させる段階は、前記グリッパを使用して前記積層物の上面を加圧することを中止する段階；および前記グリッパを前記積層物から離間させる段階；を含んでもよい。

また、ヒートプレス段階（第１次および第２次ヒートプレス段階を含む）において、前記積層物を、プレスヒータを含む一対の加圧ブロックの間に移動させる段階は、前記積層物自体のみ移動する場合だけでなく、前記積層物がスタックテーブルに置かれた状態で、一緒に移動する場合も含んでもよい。この場合、前記一対の加圧ブロックおよび前記プレスヒータに加熱および加圧される対象は、積層物およびスタックテーブルを意味することができる。

本出願の一実施態様において、前記第１次および第２次ヒートプレス段階の温度、圧力および時間条件を、上述したヒートプレス段階の温度、圧力および時間の条件の範囲を満たすものであってもよい。

前記温度、圧力および時間の条件を満たす場合、電極組立体を構成する単位電極の損傷を最小化しながらも、電極組立体を構成する電極と分離膜の適切なレベルの接着力と通気度を同時に確保することができる。

本発明の一実施態様において、前記第１電極は正極であり、前記第２電極は負極であってもよい。

本発明の一実施態様において、前記第１電極は負極であり、前記第２電極は正極であってもよい。

本発明の一実施態様において、前記スタックテーブルに積層された第１電極または前記第２電極をホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構を用いて前記第１電極または前記第２電極を把持して前記スタックテーブルに固定する段階をさらに含んでもよい。

本明細書において、「ホールディング機構」とは、前記スタックテーブル上でフォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、分離膜および第２電極が積層された積層物を製造する過程で、第１電極または第２電極を積層するために、前記スタックテーブルに積層された積層物を把持する機能を行うものであり、前記積層物を加熱および加圧する過程で前記積層物を把持するグリッパとはその機能が異なるものである。

図１は、本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を例示的に示す図である。より具体的には、第１電極が前記１番目の電極である場合を示す図である。図１と図４および図５を参照すると、スタックテーブル１１０に第１電極１１または第２電極１２より分離膜１４を先に供給し、スタックテーブル１１０上に分離膜１４を積層する。一番目の第１電極１１をスタックテーブルに供給して、前記積層された分離膜１４上に前記一番目の第１電極１１を積層し、前記分離膜１４が前記一番目の第１電極１１の全ての面（前記第１電極１１の上面および下面と前記分離膜１４の供給方向と垂直方向に該当する第１電極１１の面）を接しながら包み込むように１回以上巻き取って、スタックテーブル１１０に一番目に供給される電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングする。その後、スタックテーブル１１０上にフォールディングされる前記分離膜１４の間に前記第１電極１１および前記第２電極１２が交互に配置される形態で積層して電極組立体１０を製造する。図１から確認できるように、前記一番目の第１電極１１の場合のみ、全ての面が分離膜と接触しており、他の電極は、電極の一面は分離膜と接触しない様子を有することになる。

図２は、他の本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を例示的に示す図である。図２、図４、および図５を参照すると、図２に示した本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法は、第２電極１２が先にスタックテーブル１１０上に積層された後、分離膜１４が積層される場合を示すものである。すなわち、図１と比較すると、前記第２電極１２および前記分離膜１４が前記スタックテーブル１１０上に先に積層された後、最初に供給される第１電極１１を前記分離膜１４で１回以上巻き取って前記第１電極の全ての面（前記第１電極１１の上面および下面と前記分離膜１４の供給方向と垂直方向に該当する第１電極１１の面）に接しながら包み込むようにすることを除くと、図１と同じ方法で進行されるものである。その結果、図２から確認できるように、製造された電極組立体１０の最下段には第２電極１２が積層されており、その後積層された一番目の第１電極１１の場合のみ、全ての面が分離膜と接触しており、他の電極は、電極の一面は分離膜と接触しない様子を有することになる。

図３は、本発明の他の一実施態様による電極組立体の製造方法を例示的に示す図である。図３～図５を参照すると、図３に示した本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法は、図２と同様に、第２電極１２がまずスタックテーブル１１０上に積層された後、分離膜１４が積層される場合を示している。ただし、図２と比較すると、図３は、最初にスタックテーブル１１０に積層された第１電極１１だけでなく、最後に積層される第１電極１１も、前記分離膜１４が前記最後に積層される第１電極１１の全ての面（前記第１電極１１の上面および下面と前記分離膜１４の供給方向と垂直方向に該当する第１電極１１の面）も接しながら包むようにする、前記分離膜１４で１回以上巻き取るという差がある。その結果、図３から確認できるように、製造された電極組立体１０の最下段には積層された第１電極１１、および製造された電極組立体１０の最上段には、積層された第１電極１１は前記分離膜１４と前記第１電極１１の全ての面が分離膜と接触する形態を有しており、電極は、電極の一面が分離膜と接触しない様子を有することになる。また、電極組立体１０の最下段および最上段にはそれぞれ第２電極１２が積層されている。

図４は、本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置を例示的に示す平面図であり、図５は、本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置の概念を示す正面図である。ここで、便宜上、図４では図５に示す分離膜供給部１２０を省略して示しており、図５では図４に示すホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０を省略し、平面図上において後方側に位置するプレス部１８０を点線で示した。

図１～図６を参照すると、本発明の一実施態様による電極組立体の製造装置１００は、スタックテーブル１１０と、分離膜１４を供給する分離膜供給部１２０と、第１電極１１を供給する第１電極供給部１３０と、第２電極１２を供給する第２電極供給部１４０と、第１電極１１をスタックテーブル１１０に積層する第１電極スタック部１５０と、第２電極１２をスタックテーブル１１０に積層する第２電極スタック部１６０、および第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の間を接着するプレス部１８０を含む。さらに、本発明の一実施態様による電極組立体の製造装置１００は、第１電極１１および第２電極１２がスタックテーブル１１０に積層されるときに固定するホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０をさらに含んでもよい。

このとき、上述したように、前記第１電極、第２電極および分離膜の供給は、それぞれを加熱しながら供給することができる。

図６は、本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法によって製造される電極組立体を例示的に示す断面図である。具体的には、図１に示した方法で製造された電極組立体１０を示すものである。上述したように、前記一番目の電極の場合のみ全ての面が分離膜と接触しており、その他の電極は、電極の一面は分離膜と接触しない様子を有することになる。

以下、本発明の一実施態様である電極組立体の製造方法を実施することができる方法を、図１～図１７に記載の電極組立体の製造装置を例にして詳細に説明する。すなわち、図１～図１７は、電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置に関するものであり、例示的な様子に該当するものであって、これに限定されるのではない。

具体的には、前記電極組立体の製造装置は、第１電極、分離膜、第２電極を積層して電極組立体を製造する装置であって、フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、分離膜、第２電極が積層されるスタックテーブル；分離膜を供給する分離膜供給部；前記第１電極を供給する第１電極供給部；前記第２電極を供給する第２電極供給部；前記第１電極供給部から供給される前記第１電極を前記スタックテーブルに積層する第１電極スタック部；前記第２電極供給部から供給される前記第２電極を前記スタックテーブルに積層する第２電極スタック部；および積層された前記第１電極、前記分離膜、および前記第２電極をヒーティングさせながら加圧して、前記第１電極、前記分離膜、および前記第２電極の間を接着するプレス部；を含んでもよい。

このとき、前記分離膜供給部、第１電極供給部および第２電極供給部は、それぞれ、分離膜、第１電極および第２電極をヒーティングさせながら供給する機能を行うことができる。

図１～図６を参照すると、本発明の一実施態様による電極組立体の製造装置１００は、第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２を積層して電極組立体１０を製造する装置である。

電極組立体１０は、充放電が可能な発電素子であり、第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２が交互に積層されて結集した形態で形成されることができる。ここで、電極組立体１０は、例えば、分離膜１４がジグザグ状にフォールディングされ、フォールディングされる分離膜１４の間に第１電極１１および第２電極１２が交互に配置される形態であってもよい。このとき、電極組立体１０は、最外郭を分離膜１４が包んだ形態で設けられてもよい。

また、本発明に係る電極組立体１０の場合、前記電極組立体１０の最下段の第１電極１１の全ての面は、分離膜１４によって包まれた形態で設けられてもよい。他にも、前記電極組立体１０の最上段の第１電極１１も、さらに第１電極１１の全ての面は、分離膜１４によって包んだ形態で設けられてもよい。

図１１は、本発明の一実施態様による電極組立体の製造装置の分離膜供給部を示す斜視図である。

図５および図１１を参照すると、分離膜供給部１２０は、分離膜１４をヒーティングし、スタックテーブル１１０側に分離膜１４を供給することができる。より具体的には、前記分離膜供給部１２０は、分離膜１４が通過する通路が形成され、通過する分離膜１４をヒーティングする分離膜ヒーティング部１２１を含んでもよい。

分離膜ヒーティング部１２１は、一対の胴体１２１ａと、胴体１２１ａを加熱する分離膜ヒータ１２１ｂを含んでもよい。一対の胴体１２１ａは、分離膜１４が通過できるように、一定距離相互離隔して位置されてもよい。ここで、分離膜１４は、例えば分離膜ヒーティング部１２１を非接触で通過し、分離膜１４が非接触の方式でヒーティングされてもよい。一方、胴体１２１ａは、例えば矩形ブロック（ｂｌｏｃｋ）の形態で形成されてもよい。

一方、分離膜供給部１２０は、分離膜１４が巻き取られる分離膜ロール１２２をさらに含んでもよい。ここで、分離膜ロール１２２に巻き取られた分離膜１４は徐々に巻き出され、分離膜ヒーティング部１２１を通過してスタックテーブル１１０に供給されることができる。

すなわち、本発明の一実施態様によれば、前記分離膜をスタックテーブルに供給する段階は、分離膜ロールに巻き取られた分離膜が前記分離膜が通過するように形成された通路を通過し、継続的にスタックテーブルに供給されることであり得る。

また、本発明の一実施態様によれば、前記プレス部は、一対の加圧ブロックおよび前記加圧ブロックを加熱するプレスヒータをさらに含み、一対の前記加圧ブロックが互いに対向する方向に移動され、積層された前記積層物をヒーティングして面加圧するのであってもよい。すなわち、前記プレス部によって上述したように前記積層物をヒーティングして加圧する段階をさらに含む電極組立体の製造方法を実施することができる。

図７は、本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置におけるプレス部を示す斜視図であり、図８は、本発明の一実施態様による電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置において、プレス部が積層物を加圧する状態を例示的に示す斜視図である。

図１～図８を参照すると、プレス部１８０は加熱され、積層された第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２を加圧して第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の間を接着することができる。

また、プレス部１８０は、一対の加圧ブロック１８１、１８２を含み、一対の加圧ブロック１８１、１８２が互いに対向する方向に移動して、積層された第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の積層物Ｓを面加圧することができる。

このとき、積層物Ｓの外面を分離膜１４が取り囲むように構成される場合、積層物Ｓの最外郭に位置する分離膜１４の外側部分と、これに対面する第１電極１１、第２電極１２および分離膜１４の内側部分の間も接着することができる。これにより、第１電極１１、分離膜１４および第２電極１２を積層して電極組立体１０を形成する際に、第１電極１１、第２電極１２および分離膜１４の位置がずれて積層形態が解除されることをより効果的に防止することができる。

また、プレス部１８０は、一対の加圧ブロック１８１、１８２を加熱するプレスヒータ１８３、１８４をさらに含み、一対の加圧ブロック１８１、１８２が第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の積層物Ｓをヒーティングしながら加圧することができる。これにより、積層物Ｓをプレス部１８０に加圧する際に、第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の間の熱融着がよりうまく行われ、より堅固な接着が可能となる。

一対の加圧ブロック１８１、１８２は、加圧面が平面で形成され、加圧面の横および縦の長さは、第１電極１１、分離膜１４および第２電極１２が積層された積層物Ｓの横および縦の長さよりも長く形成されることができる。

そして、一対の加圧ブロック１８１、１８２は、第１加圧ブロック１８１および第２加圧ブロック１８２を含み、第１加圧ブロック１８１および第２加圧ブロック１８２は、直六面体状の四角形ブロックで設けられてもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記プレス部は、第１プレス部および第２プレス部を含んでもよい。前記第１プレス部は、前記第１次ヒートプレス段階に用いられるものであり、前記第２プレス部は、前記第２次ヒートプレス段階に用いられるものであってもよい。

図９の（ａ）は本発明の一実施態様による第１プレス部５０を示す斜視図であり、図９の（ｂ）は本発明の一実施態様による第２プレス部６０を示す斜視図である。

図９の（ａ）を参照すると、第１プレス部５０はグリッパ５１で積層物Ｓを固定した状態で加熱および加圧することができる。前記第１プレス部５０は、一対の第１加圧ブロック５０ａ、５０ｂで構成されており、前記一対の第１加圧ブロック５０ａ、５０ｂは、前記グリッパ５１の固定部５１ｂと対応する形態の溝を除くと、加圧する加圧面が全て平面で設けられている。

前記グリッパ５１は、前記積層物Ｓの長さｘおよび高さｙに対応するか、積層物Ｓの長さｘおよび高さｙよりも広く設けられた胴体５１ａと、胴体５１ａの一面に複数個設けられ、積層物Ｓの幅ｚ方向に沿って柱状または板状に設けられる固定部５１ｂを含んでもよい。ここで、積層物Ｓの長さｘは積層物Ｓの一端から他端までの距離が最も長い部分を意味し、高さｙは積層物Ｓの積層方向の距離を意味し、幅ｚは、積層物Ｓの上面を横切る距離を意味することができる。

前記固定部５１ｂは前記胴体５１ａの高さ方向に沿って位置調節が可能であり、前記固定部５１ｂは積層物Ｓの上面および下面と接触して積層物Ｓ、積層物Ｓを固定することができる。その後、前記第１プレス部５０に含まれた一対の第１加圧ブロック５０ａ、５０ｂは互いに対向する方向に移動され、積層物Ｓおよびグリッパ５１のいずれか１つ以上を面加圧して、前記積層物Ｓに含まれた電極および分離膜の間を接着させることができる。

図９の（ｂ）を参照すると、第２プレス部６０は、前記第１プレス部５０によって一次的に加熱および加圧された積層物Ｓを、最終的に加熱および加圧することができる。前記第２プレス部６０は、一対の第２加圧ブロック６０ａ、６０ｂを含み、一対の第２加圧ブロック６０ａ、６０ｂは互いに対向する方向に移動し、積層物Ｓを面加圧することができる。また、前記第２プレス部６０に含まれた一対の第２加圧ブロック６０ａ、６０ｂは、積層物Ｓと接触して加圧する加圧面が全て平面で設けられてもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記第１電極をスタックテーブルに供給する段階は、前記第１電極が前記スタックテーブルに積層される前に、第１電極載置テーブルに載置させる段階；および前記載置された第１電極を真空吸入してスタックテーブルに移送する段階；を含み、前記第２電極をスタックテーブルに供給する段階は、前記第２電極が前記スタックテーブルに積層される前に、第２電極載置テーブルに載置させる段階；および前記載置した第２電極を真空吸入してスタックテーブルに移送する段階；を含む、電極組立体の製造方法を提供することができる。

これは、前記製造装置を基準として、前記第１電極供給部は、前記第１電極が前記第１電極スタック部によって前記スタックテーブルに積層される前に載置する第１電極載置テーブルを含み、前記第２電極供給部分は、前記第２電極が前記第２電極スタック部によって前記スタックテーブルに積層される前に載置する第２電極載置テーブルを含むものであってもよい。

また、前記製造装置において、前記第１電極スタック部は、前記第１電極載置テーブルに載置した前記第１電極を真空吸入する第１サクションヘッドを含み、前記第２電極スタック部は、前記第２電極載置テーブルに載置した前記第２電極を真空吸入する第２サクションヘッドを含むものであってもよい。すなわち、前記サクションヘッドによって電極を真空吸入してスタックテーブルに移送することができる。

本発明に係る電極組立体の製造方法の一実施態様によれば、前記一番目に供給される電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングする段階の後、前記分離膜が前記第１電極および前記第２電極の間に位置する方式でジグザグフォールディングが可能であるように、前記第１電極を積層する際に前記スタックテーブルを前記第１電極の積層される部分と対向するように一側に回転させ、前記第２電極を積層する際に、前記スタックテーブルを前記第２電極の積層される部分と対向するように他側に回転させることを交互に進めることであってもよい。

前記製造装置を例にして前記製造方法をより具体的に説明すると、前記製造装置は、前記スタックテーブルを回転させる回転部をさらに含み、前記分離膜が前記第１電極および前記第２電極の間に配置される方式でジグザグフォールディングが可能であるように、前記回転部の一側に第１電極スタック部が設けられ、前記回転部の他側に第２電極スタック部が設けられ、前記回転部は、前記第１電極を積層する際に、前記スタックテーブルを前記第１電極スタック部の前記第１サクションヘッドと対向するように一側に回転させ、前記第２電極を積層する際に、前記スタックテーブルを前記第２電極スタック部の前記第２サクションヘッドと対向するように他側に回転させることを交互に進めることであってもよい。

ここで、サクションヘッドと対向するように回転させることが、製造方法において、電極の積層される部分と対向するように回転することを意味する。

図１０は、本発明に係る電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置のスタックテーブルを示す斜視図である。

図１～図６および図１０を参照すると、スタックテーブル（Ｓｔａｃｋ ｔａｂｌｅ）１１０は、フォールディングされる分離膜１４の間に第１電極１１および第２電極１２が交互に配置される形態で、第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２が積層されることができる。

また、スタックテーブル１１０は、第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２が積層されるテーブル胴体１１１、およびテーブル胴体１１１を加熱して、積層される積層物Ｓをヒーティング（Ｈｅａｔｉｎｇ）するスタックテーブルヒータ１１２を含んでもよい。

第１電極１１は正極で構成され、第２電極１２は負極で構成されてもよいが、本発明が必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば第１電極１１が負極で構成され、第２電極１２が正極で構成されてもよい。

図１２は、本発明の電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置における第１電極載置テーブルを示す斜視図である。

図１～図６および図１２を参照すると、第１電極供給部１３０は、第１電極１１をヒーティング（Ｈｅａｔｉｎｇ）し、第１電極スタック部１５０に供給することができる。

また、第１電極供給部１３０は、第１電極１１が第１電極スタック部１５０によってスタックテーブル１１０に積層される前に載置される第１電極載置テーブル１３１、および第１電極載置テーブル１３１を加熱して第１電極１１をヒーティングする第１電極ヒータ１３２を含んでもよい。

一方、第１電極供給部１３０は、第１電極１１がシート（Ｓｈｅｅｔ）状に巻き取られる第１電極ロール１３３と、第１電極ロール１３３に巻き取られたシート状の第１電極１１が巻き出されて供給されるとき、一定間隔で切断して所定サイズの第１電極１１を形成する第１カッター（ｃｕｔｔｅｒ）１３４と、第１カッター１３４にて切断された第１電極１１を移動させる第１コンベヤベルト（ｃｏｎｖｅｙｅｒ ｂｅｌｔ）１３５と、第１コンベヤベルト１３５によって移送される第１電極１１を真空吸着して第１電極載置テーブル１３１に載置させる第１電極供給ヘッド１３６をさらに含んでもよい。ここで、第１カッター１３４は、シート状の第１電極１１を切断する際、端部に第１電極タブ１１ａが突出形成されるようにカットすることができる。

図１３は、本発明の電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置における第２電極載置テーブルを示す斜視図である。

図１～図６および図１３を参照すると、第２電極供給部１４０は、第２電極１２をヒーティングして第２電極スタック部１６０に供給することができる。

また、第２電極供給部１４０は、第２電極１２が第２電極スタック部１６０によってスタックテーブル１１０に積層される前に載置する第２電極載置テーブル１４１および第２電極載置テーブル１４１を加熱して第２電極１２をヒーティングする第２電極ヒータ１４２を含んでもよい。

一方、第２電極供給部１４０は、第２電極１２がシート（Ｓｈｅｅｔ）状に巻き取られる第２電極ロール１４３と、第２電極ロール１４３に巻き取られたシート状の第２電極１２が巻き出されて供給されるとき、一定間隔で切断して所定サイズの第２電極１２を形成する第２カッター１４４と、第２カッター１４４にて切断された第２電極１２を移動させる第２コンベヤベルト１４５と、第２コンベヤベルト１４５によって移送される第２電極１２を真空吸着して第２電極載置テーブル１４１に載置させる第２電極供給ヘッド１４６をさらに含んでもよい。ここで、第２カッター１４４は、シート状の第２電極１２を切断する際、端部に第２電極タブ１２ａが突出形成されるようにカットすることができる。

図１４は、前記電極組立体の製造装置における第１サクションヘッドを示す斜視図であり、図１５は、前記電極組立体の製造装置の第１サクションヘッドを示す底面図である。

図１～図６、図１４および図１５を参照すると、第１電極スタック部１５０は、第１電極１１をスタックテーブル１１０に積層させることができる。

また、第１電極スタック部１５０は、第１サクションヘッド１５１と、第１ヘッドヒータ１５２および第１移動部１５３を含んでもよい。

第１サクションヘッド１５１は、第１電極載置テーブル１３１に載置した第１電極１１を真空吸入することができる。このとき、第１サクションヘッド１５１は、底面１５１ｂに真空吸入口１５１ａが形成され、真空吸入口１５１ａを介して第１電極１１を吸入して第１電極１１を第１サクションヘッド１５１の底面１５１ｂに固定することができる。ここで、第１サクションヘッド１５１は、真空吸入口１５１ａと真空吸入装置（図示せず）とを連結する通路が内部に形成されてもよい。

第１ヘッドヒータ１５２は、第１サクションヘッド１５１および第１サクションヘッド１５１を加熱して第１サクションヘッド１５１に吸入される第１電極１１をヒーティングすることができる。

第１移動部１５３は、第１サクションヘッド１５１が第１電極載置テーブル１３１に載置した第１電極１１をスタックテーブル１１０に積層させることができるように、第１サクションヘッド１５１をスタックテーブル１１０に移動させることができる。

一方、図１～図６を参照すると、第２電極スタック部１６０は、第２電極１２をスタックテーブル１１０に積層することができる。ここで、第２電極スタック部１６０は、上述した第１電極スタック部１５０と同じ構造からなってもよい。このとき、第２電極スタック部１６０は、第２サクションヘッド１６１と、第２ヘッドヒータ１６２（図示せず）および第２移動部１６３を含んでもよい。

第２サクションヘッド１６１は、第２電極載置テーブル１４１に載置した第２電極１２を真空吸入することができる。

第２ヘッドヒータは、第２サクションヘッド１６１および第２サクションヘッド１６１を加熱して第２サクションヘッド１６１に吸入される第２電極１２をヒーティングすることができる。

第２移動部１６３は、第２サクションヘッド１６１が第２電極載置テーブル１４１に載置した第２電極１２をスタックテーブル１１０に積層させることができるように、第２サクションヘッド１６１をスタックテーブル１１０に移動させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記一番目に供給される電極を前記分離膜が完全に包み込むようにフォールディングする段階の後、前記スタックテーブルに前記第１電極または前記第２電極が積層されるとき、前記第１電極または前記第２電極をホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構で把持して前記スタックテーブルに固定する段階をさらに含む、電極組立体の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施態様によれば、前記ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構は、前記スタックテーブルに前記第１電極をスタックする際に、前記スタックテーブルの最上側に積層された前記第１電極の上面を加圧して固定し、前記スタックテーブルに前記第２電極をスタックする際に、前記スタックテーブルの最上側に積層された前記第２電極の上面を加圧して固定するものであってもよい。

図１６は、本発明の電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置におけるホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構およびスタックテーブルを示す平面図である。

図１～図６および図１６を参照すると、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０は、スタックテーブル１１０に第１電極１１または第２電極１２が積層されるとき、第１電極１１または第２電極１２を把持してスタックテーブル１１０に固定することができる。

また、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０は、スタックテーブル１１０に第１電極１１をスタック（Ｓｔａｃｋ）時に、スタックテーブル１１０の最上側に積層された第１電極１１の上面を加圧して固定し、スタックテーブル１１０に第２電極１２をスタック時、スタックテーブル１１０の最上側に積層された第２電極１２の上面を加圧して固定することができる。

すなわち、分離膜１４の間に第１電極１１および第２電極１２が位置されて積層されて積層物を形成する際に、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０は積層物の最上位に位置する面をスタックテーブル１１０の方向に加圧する方式で把持して、積層物がスタックテーブル１１０から離脱することを防止することができる。

一方、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０は、例えば、第１ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７１および第２ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７２を含み、第１電極１１または第２電極１２の両側を固定することができる。

そして、例えば、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０が第１電極１１または第２電極１２を把持した後、スタックテーブル１１０が回転すると、分離膜１４がスタックテーブル１１０の回転量に比例して分離膜ロール１２２から巻き出され、スタックテーブル１１０側に供給されることができる。

一方、例えば、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０およびスタックテーブル１１０は、回転装置（図示せず）と連結または結合されてもよい。このとき、回転装置は、例えばマンドレル（ｍａｎｄｒｅｌ）で構成されてもよい。ここで、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０が第１電極１１または第２電極１２を把持すると、回転装置がホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０とスタックテーブル１１０を回転させることができる。

図１～図６および図１６を参照すると、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０は、スタックテーブル１１０に第１電極１１または第２電極１２が積層されるとき、第１電極１１または第２電極１２を把持してスタックテーブル１１０に固定することができる。

本発明の電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置１００の作動について図２～図４を参照すると、分離膜ロール１２２に巻き取られた分離膜１４が、分離膜ヒーティング部１２１を通過してヒーティングされて供給され、スタックテーブル１１０に積層され、加熱されたスタックテーブル１１０によって分離膜１４がヒーティングされる。

そして、第１電極供給部１３０から第１電極１１がヒーティングされて第１電極スタック部１５０に供給されると、第１電極スタック部１５０で、第１電極１１をスタックテーブル１１０に積層された分離膜１４の上面に加熱して積層する。

このとき、第１電極１１の上面をホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０が加圧してスタックテーブル１１０から第１電極１１が離脱しないように固定する。

その後、スタックテーブル１１０が第２電極スタック部１６０方向に回転すると、分離膜１４が継続的に供給され、第１電極１１の上面を覆うことになる。

そして、第２電極供給部１４０からヒーティングされて供給される第２電極１２を、第２電極スタック部１６０が第１電極１１の上面を覆っている分離膜１４の部分に積層する。ここで、第２電極スタック部１６０で第２サクションヘッド１６１が第２電極１２を加圧して加熱し、第２電極１２を継続的に加熱させる。

このとき、第１電極１１の上面を加圧しているホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０が加圧部位から離脱した後、第２電極１２の上面を加圧して第２電極１２を含む積層物がスタックテーブル１１０から脱落しないようにする。

その後、第１電極１１および第２電極１２を積層する過程を繰り返し、分離膜１４がジグザグ（Ｚｉｇ Ｚａｇ）フォールディングされ、第１電極１１および第２電極１２の間に分離膜１４が位置する積層物を形成することができる。

そして、積層物をプレス部１８０に移動させ、プレス部１８０で積層物を熱を加えて加圧し、加熱された第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の間を接着して電極組立体１０を製造することができる。このとき、加熱された第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の間がプレス部１８０を介して熱が加わり、加圧されて熱融着されることができる。

前記のように構成された本発明の電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置１００は、第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２を加熱して積層させ、プレス部１８０で熱を加えて加圧して第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の間を接着することにより、電極組立体１０のフォールディングが解れることを防止し、第１電極１１および第２電極１２が電極組立体１０において積層の位置がずれることを防止することができる。

本発明の電極組立体の製造方法を実施することができる電極組立体の製造装置は、第１電極または第２電極を検査するビジョン装置をさらに含んでもよい。図１７は、前記ビジョン装置をさらに含む電極組立体の製造装置の概念を示す正面図である。

図１７では、ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構を便宜上省略し、平面図上において後方側に位置するプレス部１８０を点線で示した。

図１７を参照すると、電極組立体の製造装置２００は、スタックテーブル１１０と、分離膜１４を供給する分離膜供給部１２０と、第１電極１１を供給する第１電極供給部１３０と、第２電極１２を供給する第２電極供給部１４０と、第１電極１１をスタックテーブル１１０に積層する第１電極スタック部１５０と、第２電極１２をスタックテーブル１１０に積層する第２電極スタック部１６０、第１電極１１、分離膜１４、および第２電極１２の間を接着するプレス部１８０、および第１電極１１および第２電極１２がスタックテーブル１１０に積層されるときに固定するホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構１７０を含み（参考図１６）、スタックテーブル１１０を回転させる回転部Ｒおよび第１電極１１、第２電極１２をビジョン（Ｖｉｓｉｏｎ）検査するビジョン装置２９０をさらに含んでもよい。

より詳細には、本発明の他の実施態様による電極組立体の製造装置２００において、ビジョン装置２９０は、第１カメラ２９１および第２カメラ２９２を含んでもよい。

第１カメラ２９１は、第１電極供給部１３０で第１電極載置テーブル１３１に載置した第１電極１１を撮影することができ、第２カメラ２９２は、第２電極供給部１４０で第２電極載置テーブル１４１に載置した第２電極１２を撮影することができる。

第１カメラ２９１および第２カメラ２９２の撮影によって得られた映像情報を介して、第１電極１１および第２電極１２の積層品質を検査することができる。このとき、第１電極１１および第２電極１２の載置位置と、大きさ、積層状態などを検査することができる。

回転部Ｒは、スタックテーブル１１０を一方向ｒ１および他方向ｒ２に回転させることができる。ここで、回転部Ｒの一側に第１電極スタック部１５０が設けられ、回転部Ｒの他側に第１電極スタック部１５０が設けられてもよい。

また、回転部Ｒは、第１電極１１をスタックする時、スタックテーブル１１０を第１サクションヘッド１５１と対向するように一側に回転させ、第２電極１２をスタックする時、スタックテーブル１１０を第２サクションヘッド１６１と対向するように他側に回転させることができる。

また、回転部Ｒは、スタックテーブル１１０を第１電極スタック部１５０方向および第２電極スタック部１６０方向に交互に回転させ、分離膜１４が第１電極１１および第２電極１２の間に位置される方式でジグザグフォールディング（Ｚｉｇ Ｚａｇ Ｆｏｌｄｉｎｇ）が可能であってもよい。

本発明の一実施態様において、前記製造方法で製造された電極組立体であって、前記電極組立体は、フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態であり、前記組立体の最下段の電極の全ての面は、分離膜によって包まれた形態で設けられた電極組立体を提供する。

なお、本発明に係る電極組立体、前記本発明の電極組立体の製造方法を実施することができる製造装置の構成に関する説明は、本発明に係る製造方法および本発明に係る製造方法により製造された電極組立体にも適用することができる。

以上、本発明の実施態様について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で種々の修正および変形が可能であることは当技術分野の通常の知識を有する者には自明である。

Claims (11)

1. フォールディングされる分離膜の間に第１電極および第２電極が交互に配置される形態である電極組立体の製造方法であって、
   前記第１電極をスタックテーブルに供給する段階；
   前記第２電極をスタックテーブルに供給する段階；
   前記分離膜をスタックテーブルに供給する段階；
   前記分離膜がスタックテーブルに最初に積層された後、前記スタックテーブルに一番目に積層される前記第１電極を前記分離膜で少なくとも１回巻き取る段階；および
   前記第１電極を前記分離膜で１回以上巻き取る段階の後、前記第２電極を積層しながら、前記フォールディングされる前記分離膜の間に前記第１電極および前記第２電極が交互に配置される形態で、前記第１電極、前記分離膜、および前記第２電極をスタックテーブル上に積層して積層物を製造する段階；
   を含み、
   前記スタックテーブルに一番目に積層される前記第１電極を前記分離膜で少なくとも１回巻き取る段階は、
   前記第１電極の全ての面を前記分離膜が包み込むように、少なくとも１回巻き取ってフォールディングする段階であり、
   前記全ての面とは、前記分離膜が積層過程で前記第１電極と接触が可能な面である、
   電極組立体の製造方法。
2. 前記第１電極をスタックテーブルに供給する段階；前記第２電極をスタックテーブルに供給する段階；および前記分離膜をスタックテーブルに供給する段階は、
   前記第１電極、前記第２電極および前記分離膜をそれぞれ加熱しながら前記スタックテーブルに供給することである、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
3. 前記スタックテーブルに積層された前記第１電極または前記第２電極をホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構を用いて前記第１電極または前記第２電極を把持し、前記スタックテーブルに固定する段階をさらに含む、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
4. 前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階をさらに含む、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
5. 前記積層物を加熱および加圧するヒートプレス段階は、
   前記スタックテーブルの胴体を加熱して前記積層物を加熱する段階；および
   一対の加圧ブロックが積層軸に沿って互いに対向する方向に移動され、前記積層物を面加圧する段階；を含む、請求項４に記載の電極組立体の製造方法。
6. 前記分離膜をスタックテーブルに供給する段階は、
   分離膜ロールに巻き取られた前記分離膜が、前記分離膜が通過するように形成された通路を通過して、継続的に前記スタックテーブルに供給されることである、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
7. 前記第１電極をスタックテーブルに供給する段階は、前記第１電極が前記スタックテーブルに積層される前に、第１電極載置テーブルに載置する段階；および前記載置した前記第１電極を真空吸入して前記スタックテーブルに移送する段階；を含み、
   前記第２電極をスタックテーブルに供給する段階は、前記第２電極が前記スタックテーブルに積層される前に、第２電極載置テーブルに載置する段階；および前記載置した前記第２電極を真空吸入して前記スタックテーブルに移送する段階；を含む、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
8. 前記一番目に供給される電極の全ての面を前記分離膜が包み込むようにフォールディングする段階の後、前記分離膜が前記第１電極および前記第２電極の間に位置する方式でジグザグフォールディングが可能であるように、
   前記第１電極を積層する際に、前記スタックテーブルを前記第１電極の積層される部分と対向するように一側に回転させ、
   前記第２電極を積層する際に、前記スタックテーブルを前記第２電極の積層される部分と対向するように他側に回転させることを、交互に進行することである、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
9. 前記一番目に供給される電極を前記分離膜が完全に包み込むようにフォールディングする段階の後、前記スタックテーブルに前記第１電極または前記第２電極が積層されるとき、前記第１電極または前記第２電極をホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構で把持して前記スタックテーブルに固定する段階をさらに含む、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
10. 前記ホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）機構は、
    前記スタックテーブルに前記第１電極をスタックする際に、前記スタックテーブルの最上側に積層された前記第１電極の上面を加圧して固定し、
    前記スタックテーブルに前記第２電極をスタックする際に、前記スタックテーブルの最上側に積層された前記第２電極の上面を加圧して固定するものである、請求項９に記載の電極組立体の製造方法。
11. 電極組立体であって、
    前記電極組立体は、フォールディングされる分離膜の間に第１電極および第２電極が交互に配置される形態であり、
    前記電極組立体の最下段の電極の全ての面は、前記分離膜によって包み込まれた形態で設けらたものであり、
    前記電極組立体の最上段および／または最下段には、積層された前記第１電極の全ての面が前記分離膜と接触し、他の電極は、一面が前記分離膜と接触せず、
    前記全ての面とは、前記分離膜が積層過程で前記第１電極と接触が可能な面である、
    電極組立体。