特表 2023-553923 電極組立体の製造装置および電極組立体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-26

(54)【発明の名称】電極組立体の製造装置および電極組立体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20231219BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALN20231219BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

H01M10/0587

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023535067

(86)(22)【出願日】2022-03-03

(85)【翻訳文提出日】2023-06-09

(86)【国際出願番号】 KR2022003054

(87)【国際公開番号】W WO2022191510

(87)【国際公開日】2022-09-15

(31)【優先権主張番号】10-2021-0030407

(32)【優先日】2021-03-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】パク、ジョンシク

(72)【発明者】

【氏名】リー、ヨング

【テーマコード（参考）】

5H028

5H029

【Ｆターム（参考）】

5H028AA05

5H028BB08

5H028BB11

5H028BB19

5H028CC08

5H028CC13

5H028HH05

5H029AJ14

5H029BJ02

5H029BJ04

5H029BJ14

5H029CJ07

5H029CJ28

5H029CJ30

5H029HJ03

5H029HJ12

(57)【要約】

本明細書は、電極組立体の製造装置であって、巻芯から第１電極の走行方向の前端に備えられ、第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定する第１マシンビジョン、および前記巻芯から第２電極の走行方向の前端に備えられ、第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定する第２マシンビジョン；前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンから取得したビジョンデータを収集し、前記ビジョンデータを介して前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間の非オーバーラップ幅を０に設定し、前記第１電極の幅方向の端部と前記第２電極の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定する制御部；マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工するデータ処理部；および前記データ処理部を介して加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力する入力部を含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極組立体の製造装置であって、
巻芯から第１電極の走行方向の前端に備えられ、前記第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定する第１マシンビジョン、および前記巻芯から第２電極の走行方向の前端に備えられ、前記第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定する第２マシンビジョン；
前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンから取得したビジョンデータを収集し、前記ビジョンデータを介して前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間の非オーバーラップ幅を０に設定し、前記第１電極の幅方向の端部と前記第２電極の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された前記第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定する制御部；
マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工するデータ処理部；および
前記データ処理部を介して加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力する入力部
を含む、電極組立体の製造装置。

【請求項2】

前記巻芯から前記第１電極の走行方向の前端に備えられ、前記第１電極の幅方向の他端部の第１電極コーティングエッジおよび第１電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査する第３マシンビジョン、および
前記巻芯から前記第２電極の走行方向の前端に備えられ、前記第２電極の幅方向の他端部の第２電極コーティングエッジおよび第２電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査する第４マシンビジョンのうち一つまたは両方をさらに含む、請求項１に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項3】

前記巻芯から５ｍｍ以上６０ｍｍ以下に離隔した部分に、前記第１電極と前記第１セパレータが互いに接するようにガイドする第１ガイドローラ、および前記第２電極と前記第２セパレータが互いに接するようにガイドする第２ガイドローラが備えられる、請求項１または２に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項4】

前記第１電極の供給ライン、前記第１セパレータの供給ライン、前記第２電極の供給ライン、および前記第２セパレータの供給ライン；
前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータそれぞれの長さ方向の一端部を固定させた状態で回転して巻き取る前記巻芯をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項5】

前記第１電極の供給ライン、前記第１セパレータの供給ライン、前記第２電極の供給ライン、および前記第２セパレータの供給ラインと前記巻芯との間にそれぞれ備えられ、前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータを前記巻芯にそれぞれ投入させる移送モータをさらに含む、請求項４に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項6】

前記第１電極の供給ライン、前記第１セパレータの供給ライン、前記第２電極の供給ライン、および前記第２セパレータの供給ラインと前記移送モータとの間に備えられ、前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータの供給ラインから前記移送モータに移動するように第３ガイドローラをさらに含む、請求項５に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項7】

前記巻芯と前記移送モータとの間に備えられ、前記巻芯に投入される電極組立体を切断するカッタを含む、請求項５または６に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項8】

前記カッタは、前記巻芯と前記移送モータとの間を滑走する、請求項７に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項9】

前記移送モータと前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンとの間に照明をさらに含む、請求項５から８のいずれか一項に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項10】

前記照明は、定電流方式のバータイプの照明である、請求項９に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項11】

前記照明は、前記巻芯から１３０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下に離隔した部分に設けられる、請求項９または１０に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項12】

前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンの測定部分は、前記巻芯から１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下に離隔する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電極組立体の製造装置。

【請求項13】

電極組立体の製造方法であって、
（Ａ）巻芯から第１電極の走行方向の前端に備えられた第１マシンビジョンを介して、前記第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定し、第２電極の走行方向の前端に備えられた第２マシンビジョンを介して、前記第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定するステップ；
（Ｂ）前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンから取得したビジョンデータを収集し、前記ビジョンデータを介して前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間の非オーバーラップ幅を０に設定し、前記第１電極の幅方向の端部と前記第２電極の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された前記第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定するステップ；
（Ｃ）マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工するステップ；および
（Ｄ）データ処理部を介して加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力するステップ
を含む、電極組立体の製造方法。

【請求項14】

前記（Ａ）ステップ以前に、
（Ａ－１）前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータを前記第１電極の供給ライン、前記第１セパレータの供給ライン、前記第２電極の供給ライン、および前記第２セパレータの供給ラインにそれぞれ供給するステップ；および
（Ａ－２）前記巻芯に前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータそれぞれの長さ方向の端部を固定させるステップ
をさらに含む、請求項１３に記載の電極組立体の製造方法。

【請求項15】

前記（Ｂ）ステップは、
（Ｂ－１）前記巻芯から前記第１電極の走行方向の前端に備えられた第３マシンビジョンを介して、前記第１電極の幅方向の他端部の第１電極コーティングエッジおよび第１電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査するステップ；および
（Ｂ－２）前記巻芯から前記第２電極の走行方向の前端に備えられた第４マシンビジョンを介して、前記第２電極の幅方向の他端部の第２電極コーティングエッジおよび第２電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査するステップ
のうち一つまたは両方をさらに含む、請求項１３または１４に記載の電極組立体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年３月８日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２１－００３０４０７号の出願日の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書に含まれる。

【0002】

本発明は、電極組立体の製造装置および電極組立体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

円筒型二次電池の製造において、蛇行の制御は重要な要素である。しかし、電極およびセパレータの位置精度が低下して巻き取り時に蛇行が発生し得るし、発火などの安全事故が発生し得る。

【0004】

正極、セパレータ、負極、およびセパレータが連続的に供給される状態で巻芯において巻き取り（ｗｉｎｄｉｎｇ）してゼリーロール状の電極組立体を製造する際に、従来は、ＥＰＳ（Ｅｄｇｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）を用いて前記正極、セパレータ、負極、およびセパレータの位置をそれぞれ測定し、測定値の相対比較により蛇行を制御した。

【0005】

通常、相対比較は、Ｘ－ｒａｙで正極および負極の間の非オーバーラップ幅を測定する方法、または実際の作業者がゼリーロールを分解して実物を確認する方法などの方法で行われ、これは、作業者の主観的判断に依存して精巧ではないという問題がある。しかし、このような作業者の主観的判断は、場合によっては、蛇行が発生したゼリーロールを良品に誤って選別する問題につながり、その結果、後続工程で不良ゼリーロールが多数流出する事故につながる。

【0006】

また、ゼリーロールの蛇行検査は、サンプリング検査によりまたは資材の取り替えなどの変動事項がある場合にのみ一時的に行われる。ただし、このように一時的に行われる場合以外には、蛇行検査が行われないという問題がある。

【0007】

上述したように、作業者の主観的判断に依存する相対比較および間歇的に行われる蛇行検査は不完全なものにならざるを得ないため、それを改善する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述した問題を解消するために、自動化を実現する電極組立体の製造装置および電極組立体の製造方法を提供し、これにより蛇行防止を達成する。

【0009】

ただし、本発明が解決しようとする課題は、上述した課題に制限されず、本明細書において言及していないまた他の課題は、後述する発明の説明から通常の技術者に明らかに理解できるものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した目的を達成するために、本発明の一態様によれば、電極組立体の製造装置であって、
巻芯から第１電極の走行方向の前端に備えられ、第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定する第１マシンビジョン、および前記巻芯から第２電極の走行方向の前端に備えられ、第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定する第２マシンビジョン；
前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンから取得したビジョンデータを収集し、前記ビジョンデータを介して前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間の非オーバーラップ幅を０に設定し、前記第１電極の幅方向の端部と前記第２電極の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定する制御部；
マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工するデータ処理部；および
前記データ処理部を介して加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力する入力部
を含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0011】

また、本発明の一態様によれば、電極組立体の製造方法であって、
（Ａ）巻芯から第１電極の走行方向の前端に備えられた第１マシンビジョンを介して、前記第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定し、第２電極の走行方向の前端に備えられた第２マシンビジョンを介して、前記第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定するステップ；
（Ｂ）前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンから取得したビジョンデータを収集し、前記ビジョンデータを介して前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間の非オーバーラップ幅を０に設定し、前記第１電極の幅方向の端部と前記第２電極の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定するステップ；
（Ｃ）マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工するステップ；および
（Ｄ）前記データ処理部を介して加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力するステップ
を含む、電極組立体の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様による電極組立体の製造装置および製造方法は、ゼリーロール状の電極組立体の製造時に不良有無を同時に判別することができるため、不良の電極組立体が内蔵される二次電池の不良率を減少させることができる。

【0013】

また、本発明に係る電極組立体の製造装置および製造方法は、作業者から発生するヒューマンエラーを減少させることができる。または、サンプリングなしにリアルタイムで蛇行逆行が確認されることができる。または、データを収集し、後続工程で蛇行逆行なしに良品を生産することができる。

【0014】

ただし、本発明により得ることができる効果は、上述した効果にのみ制限されるものではなく、本明細書において言及していないまた他の技術的効果は、後述する発明の説明から通常の技術者に明らかに理解できるものである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】従来の電極組立体の製造装置を示したものである。

【図2】本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置を図示化したものである。

【図3】図２に含まれたマシンビジョンを介して取得したイメージデータを示したものである。

【図4】図３のデータを累積および加工して蛇行を演算する概略図を示したものである。

【図5】本発明の一実施形態による電極組立体の製造に関わる概略図を示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明は、多様な変更を加えてもよく、種々の実施形態を含んでもよいが、特定の実施形態を図面に例示し、それに基づいて詳しく説明しようとする。ただし、これは、本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の技術的思想および技術範囲に含まれる全ての変更、等価物、または代替物を含むものと理解しなければならない。

【0017】

本明細書において、第１、第２、Ａ、Ｂなどの用語は、多様な構成要素を説明する際に用いられてもよいが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ用いられる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱せずに、第１構成要素は第２構成要素と命名してもよく、それと同様に、第２構成要素は第１構成要素と命名してもよい。

【0018】

本明細書において、「および／または」などの用語は、複数の関連項目の組み合わせまたは複数の関連項目のうち一部を含む。

【0019】

本明細書において、ある構成要素が単数で表現された場合、本明細書において、別に明示しない限り、複数の概念を含んでもよい。

【0020】

本明細書において、「含む」、「有する」などの用語は、本明細書において、別に明示しない限り、本明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、工程、構成要素、部材など、またはこれらの組み合わせの存在自体を意味するものであって、他の特徴、数字などを排除することを意味しない。

【0021】

本明細書において、「二次電池（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）」は、再充電により長時間繰り返し使用が可能な電池を指す。二次電池は、電極活物質に応じて、ニッケル－カドミウム電池、リチウムイオン二次電池などに分類することができる。二次電池は、形状に応じて、パウチ型、角型、円筒型二次電池などに分類することができる。

【0022】

本明細書において、前記二次電池は、電極組立体が収容される電池缶を含むことができる。前記電池缶は、円筒形であってもよい。

【0023】

本明細書において、用語「円筒型二次電池」は、円柱形状またはそれと類似した形状を有する二次電池を指す。円筒型二次電池は、体積当たりのエネルギー密度が高い特性により、大容量の電子、電気機器に多く用いられるものであり、複数結合されて電池パックを構成する形態で用いられることができる。

【0024】

本明細書において、円筒型二次電池は、例えば、円筒型二次電池の開口部反対側の底面に貫通挿入されたリベットをカソードとして用い、電池缶自体をアノードとして用いる構造を指し得る。

【0025】

本明細書において、前記二次電池は、電極組立体が収容される電池缶を含むことができる。前記電池缶は、円筒形であってもよく、その大きさは、両端部の円形の直径が３０ｍｍ～５５ｍｍ、高さが６０ｍｍ～１２０ｍｍであってもよい。例えば、円筒型電池缶の円形直径×高さは４６ｍｍ×６０ｍｍ、４６ｍｍ×８０ｍｍ、４６ｍｍ×９０ｍｍ、または４６ｍｍ×１２０ｍｍであってもよい。

【0026】

好ましくは、円筒型二次電池は、例えば、フォームファクタの比（円筒型二次電池の直径を高さで割った値、すなわち、高さ（Ｈ）対比直径（Φ）の比に定義される）が約０．４よりも大きい円筒型二次電池であってもよい。

【0027】

本明細書において、用語「円筒型二次電池」は、例えば、４６１１０セル、４８７５０セル、４８１１０セル、４８８００セル、４６８００セルであってもよい。フォームファクタを示す数値において、前の数字２個はセルの直径を示し、その次の数字２個はセルの高さを示し、最後の数字０はセルの断面が円形であることを示す。セルの高さが１００ｍｍ以上であるとき、セルの高さを示すためには３個の数字が必要であるため、最後の数字０は省略可能である。

【0028】

本明細書の円筒型二次電池は、例えば、ほぼ円柱形状のセルとして、その直径が約４６ｍｍであり、その高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４１８である円筒型二次電池であってもよい。

【0029】

本明細書の円筒型二次電池は、例えば、ほぼ円柱形状のセルとして、その直径が約４８ｍｍであり、その高さが約７５ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６４０である電池セルであってもよい。

【0030】

本明細書の円筒型二次電池は、例えば、ほぼ円柱形状のセルとして、その直径が約４８ｍｍであり、その高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４１８である円筒型二次電池であってもよい。

【0031】

本明細書の円筒型二次電池は、例えば、ほぼ円柱形状のセルとして、その直径が約４８ｍｍであり、その高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６００である電池セルであってもよい。

【0032】

本明細書の円筒型二次電池は、例えば、ほぼ円柱形状のセルとして、その直径が約４６ｍｍであり、その高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．５７５である電池セルであってもよい。

【0033】

本明細書の円筒型二次電池は、例えば、ほぼ円柱形状のセルとして、その直径が約４６ｍｍであり、その高さが約９０ｍｍであり、フォームファクタの比が０．５１１である円筒型二次電池であってもよい。

【0034】

また、用語「第１電極」はカソード（または正極）を指し、用語「第２電極」はアノード（または負極）を指すが、その逆であってもよい。

【0035】

他に定義しない限り、技術用語または科学用語を含めて本明細書で用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一の意味を有する。

【0036】

以下、従来技術および本発明に係る好ましい実施形態について添付図面を参照して詳しく説明する。

【0037】

図１を参照すれば、従来の電極組立体の製造装置を示したものであり、巻芯１２が時計方向に回転しつつ巻き取られ、ここで、第１電極１、第１セパレータ３－１、第２電極２、および第２セパレータ３－２が巻芯１２に移動しており、第１電極１と第１セパレータ３－１に対する非オーバーラップ幅を測定するＥＰＳ １３－１、および第２電極２と第２セパレータ３－２に対する非オーバーラップ幅を測定するＥＰＳ １３－２が設けられている。ＥＰＳは、Ｅｄｇｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒの略語であり、電極またはセパレータの幅方向の端部において、電極（第１電極および第２電極）とセパレータ（第１セパレータおよび第２セパレータ）の走行距離の前端に設けられ、電極、セパレータそれぞれの位置を測定する役割をする。ここで、作業者が２個のＥＰＳ １３－１、１３－２から、第１電極１と第１セパレータ３－１の非オーバーラップ幅、および第２電極２と第２セパレータ３－２の非オーバーラップ幅を観察し、非オーバーラップ幅の値を組み合わせて蛇行を調整するために、作業者が直接測定、判定、および演算段階を経て、蛇行基準値が計算される。しかし、それぞれのステップでヒューマンエラーが発生し、作業者が蛇行基準値を誤って入力すると、蛇行不良であるにもかかわらず良品に判定されるという問題も発生する。

【0038】

本発明の一実施形態によれば、電極組立体の製造装置であって、
巻芯から第１電極の走行方向の前端に備えられ、第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定する第１マシンビジョン、および前記巻芯から第２電極の走行方向の前端に備えられ、第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定する第２マシンビジョン；
前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンから取得したビジョンデータを収集し、前記ビジョンデータを介して前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間の非オーバーラップ幅を０に設定し、前記第１電極の幅方向の端部と前記第２電極の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定する制御部；
マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工するデータ処理部；および
前記データ処理部を介して加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力する入力部
を含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0039】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、前記電極１、２とセパレータ３－１、３－２の走行方向の前端に、第１および第２マシンビジョン８－１、８－２が備えられている。ここで、第１マシンビジョン８－１が第１電極１の幅方向の端部と第１セパレータ３－１の幅方向の端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定し、第２マシンビジョン８－２が第２電極２の幅方向の端部と第２セパレータ３－２の幅方向の端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定する。

【0040】

前記実施形態において、「幅方向」とは、第１電極、第２電極、第１セパレータ、および第２セパレータそれぞれにおける短辺の方向を意味する。通常、長さ方向に直交する方向を意味する。

【0041】

また、制御部９が、前記第１マシンビジョン８－１および前記第２マシンビジョン８－２から取得したビジョンデータが図３に示されている。また、図４を参照すれば、第１セパレータ３－１と第２セパレータ３－２との間の非オーバーラップ幅を０に設定した基準線を設定し、前記第１非オーバーラップ幅および前記第２非オーバーラップ幅により、第１電極１の幅方向の端部と第２電極２の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算する。

【0042】

また、制御部９が、演算された第３非オーバーラップ幅に対して不良有無を判定し、データ処理部１０が、マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工し、前記データ処理部１０を介して加工されたデータに基づき、入力部１１が、蛇行基準値（第１電極、第２電極、第１セパレータ、および第２セパレータのうち一つ以上の幅）を自動入力する。

【0043】

前記実施形態による電極組立体の製造装置は、マシンビジョンを電極とセパレータの走行方向の前端に設けてリアルタイムで非オーバーラップ幅を測定することができ、マシンラーニングにより不良判定データが累積および加工されることで、蛇行基準値が自動入力されるため、作業者により非オーバーラップ幅が測定され、不良有無が判断され、蛇行基準値が自動入力されることで発生するヒューマンエラーを最小化する効果を提供する。

【0044】

更なる実施形態によれば、前記巻芯から前記第１電極の走行方向の前端に備えられ、前記第１電極の幅方向の他端部の第１電極コーティングエッジおよび第１電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査する第３マシンビジョン、および
前記巻芯から前記第２電極の走行方向の前端に備えられ、前記第２電極の幅方向の他端部の第２電極コーティングエッジおよび第２電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査する第４マシンビジョンのうち一つまたは両方をさらに含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0045】

前記実施形態と関連し、図２および図５を参照すれば、第１マシンビジョン８－１の側に第３マシンビジョン８－３が配置され、第２マシンビジョン８－２の側に第４マシンビジョン８－４が配置される。ゼリーロール電極組立体１００において、第１マシンビジョン８－１は、第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅１１０を測定し、第２マシンビジョン８－２は、第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅１３０を測定する。また、第３マシンビジョン８－３は、第１電極の幅方向の他端部の第１電極コーティングエッジ１２０および第１電極タブの折り曲げ有無のうち少なくとも一つを検査し、第４マシンビジョン８－４は、第２電極の幅方向の他端部の第２電極コーティングエッジ１４０および第２電極タブの折り曲げ有無のうち少なくとも一つを検査する。選択的に、第４マシンビジョンは、第１セパレータ３－１と第２セパレータ３－２との間の整列を検査することができる。

【0046】

更なる実施形態によれば、前記巻芯から５ｍｍ以上６０ｍｍ以下に離隔した部分に、前記第１電極と前記第１セパレータが互いに接するようにガイドする第１ガイドローラ、および前記第２電極と前記第２セパレータが互いに接するようにガイドする第２ガイドローラが備えられる、電極組立体の製造装置を提供する。

【0047】

選択的に、第１ガイドローラおよび第２ガイドローラは、それぞれ独立して、巻芯から５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、２５ｍｍ、または３０ｍｍ以上に離隔した部分に設けられることができる。または、第１ガイドローラおよび第２ガイドローラは、それぞれ独立して、巻芯から６０ｍｍ以下、５５ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４５ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、または３５ｍｍ以下に離隔した部分に設けられることができる。

【0048】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、前記第１電極と第１セパレータが接するように巻芯１２から５ｍｍ以上６０ｍｍ以下に離隔した部分に第１ガイドローラ５－１および第２ガイドローラ５－２が独立して設けられる。第１ガイドローラ５－１は、第１電極１と第１セパレータ３－１が互いに接するようにガイドし、第２ガイドローラ５－２は、第２電極２と第２セパレータ３－２が互いに接するようにガイドする。

【0049】

前記実施形態による電極組立体の製造装置は、第１電極と第１セパレータの第１非オーバーラップ幅、および第２電極と第２セパレータの第２非オーバーラップ幅を正確に測定するようにする効果を提供する。

【0050】

更なる実施形態によれば、第１電極の供給ライン、第１セパレータの供給ライン、第２電極の供給ライン、および第２セパレータの供給ライン；
前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータそれぞれの長さ方向の一端部を固定させた状態で回転して巻き取る巻芯をさらに含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0051】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、第１電極の供給ライン４－１を通して第１電極１が供給され、第２電極の供給ライン４－２を通して第２電極２が供給され、第１セパレータの供給ライン４－３を通して第１セパレータ３－１が供給され、第２セパレータの供給ライン４－４を通して第２セパレータ３－２が供給される。

【0052】

前記第１電極１、前記第１セパレータ３－１、前記第２電極２、および前記第２セパレータ３－２それぞれの長さ方向の端部を巻芯１２に固定させた状態で巻芯１２を回転して巻き取る。

【0053】

選択的に、巻芯１２は、時計方向または反時計方向に回転することができる。

【0054】

また、前記実施形態において、「長さ方向」とは、第１電極、第２電極、第１セパレータ、および第２セパレータそれぞれにおける長辺の方向を意味する。

【0055】

更なる実施形態によれば、前記第１電極の供給ライン、前記第１セパレータの供給ライン、前記第２電極の供給ライン、および前記第２セパレータの供給ラインと前記巻芯との間にそれぞれ備えられ、前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータを前記巻芯にそれぞれ投入させる移送モータをさらに含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0056】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、前記第１電極１、前記第１セパレータ３－１、前記第２電極２、および前記第２セパレータ３－２それぞれの長さ方向の端部を巻芯１２に固定させた状態で巻芯１２を回転して巻き取り、移送モータ６を介して前記第１電極１、前記第１セパレータ３－１、前記第２電極２、および前記第２セパレータ３－２を前記巻芯１２に投入させる。

【0057】

更なる実施形態によれば、前記電極組立体の製造装置は、前記第１電極の供給ライン、前記第１セパレータの供給ライン、前記第２電極の供給ライン、および前記第２セパレータの供給ラインと前記移送モータとの間に備えられ、前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータの供給ラインから前記移送モータに移動するように第３ガイドローラをさらに含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0058】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、第３ガイドローラ５－３は、第１電極１、第２電極２、第１セパレータ３－１、および第２セパレータ３－２がそれぞれの供給ライン４－１～４－４から移送モータ６に円滑に曲がるようにする。

【0059】

本発明の一実施形態によれば、前記巻芯と前記移送モータとの間に備えられ、前記巻芯に投入される電極組立体を切断するカッタを含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0060】

カッタ（図示せず）は、図２を参照すれば、巻芯１２と移送モータ６との間に配置され、電極組立体を切断する役割をする。

【0061】

本発明の一実施形態によれば、前記カッタは、前記巻芯と前記移送モータとの間を滑走する、電極組立体の製造装置を提供する。

【0062】

前記実施形態によれば、カッタが滑走可能なモデルであるため、切断位置を調節して電極および／またはセパレータの末端を制御することができる。

【0063】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、カッタ（図示せず）は、巻芯１２と移送モータ６との間に移動可能であり、電極組立体を切断する役割をする。

【0064】

更なる実施形態によれば、前記移送モータと前記第１マシンビジョンおよび／または第２マシンビジョンとの間に照明を含む、電極組立体の製造装置を提供する。

【0065】

更なる実施形態によれば、前記照明は、定電流方式および／またはバー（ｂａｒ）タイプであってもよい。

【0066】

更なる実施形態によれば、前記照明は、定電流方式のバータイプの照明である、電極組立体の製造装置を提供する。

【0067】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、照明７は、移送モータ６と第１マシンビジョン８－１および／または第２マシンビジョン８－２との間に配置される。

【0068】

前記実施形態による電極組立体の製造装置は、マシンビジョンに安定したイメージを提供する効果を提供する。

【0069】

更なる実施形態によれば、前記照明は、前記巻芯から１３０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下に距離が離隔した部分に設けられる、電極組立体の製造装置を提供する。

【0070】

更なる実施形態によれば、前記照明７は、前記巻芯１２から１３０ｍｍ以上、１３５ｍｍ以上、１４０ｍｍ以上、または１４５ｍｍ以上に距離が離隔した部分に設けられることができる。

【0071】

更なる実施形態によれば、前記照明７は、前記巻芯１２から１７０ｍｍ以下、１６５ｍｍ以下、１６０ｍｍ以下、または１５５ｍｍ以下に距離が離隔した部分に設けられることができる。

【0072】

更なる実施形態によれば、前記照明７は、前記巻芯１２から１５０ｍｍに距離が離隔した部分に設けられることができる。

【0073】

更なる実施形態によれば、前記第１マシンビジョンおよび第２マシンビジョンの測定部分は、前記巻芯から１ｍｍ以上５０ｍｍ以下に離隔する、電極組立体の製造装置を提供する。

【0074】

更なる実施形態によれば、前記第１マシンビジョン８－１および前記第２マシンビジョン８－２の測定部分は、前記巻芯１２から１ｍｍ以上、５ｍｍ以上、１０ｍｍ、または１５ｍｍ以上に離隔することができる。

【0075】

更なる実施形態によれば、前記第１マシンビジョンおよび第２マシンビジョンの測定部分は、前記巻芯１２から５０ｍｍ以下、４５ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３５ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、または２５ｍｍ以下に離隔することができる。

【0076】

更なる実施形態によれば、前記第１マシンビジョンおよび第２マシンビジョンの測定部分は、前記巻芯１２から２０ｍｍに離隔することができる。

【0077】

前記実施形態と関連し、図２を参照すれば、前記第１マシンビジョン８－１および前記第２マシンビジョン８－２の測定部分は、前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータの走行方向の前端部において巻芯１２から近接した領域（１ｍｍ以上５０ｍｍ以下）に離隔する。

【0078】

前記実施形態による電極組立体の製造装置によれば、従来の巻芯部に設けられたＥＰＳを介して作業者が電極およびセパレータの位置を直接モニターするシステムを代替し、巻芯から１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の領域をマシンビジョンを介して測定し、ヒューマンエラーを減少させる効果を提供する。

【0079】

本発明の一実施形態によれば、（Ａ）巻芯から第１電極の走行方向の前端に備えられた第１マシンビジョンを介して、前記第１電極の幅方向の一端部と第１セパレータの幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定し、第２電極の走行方向の前端に備えられた第２マシンビジョンを介して、前記第２電極の幅方向の一端部と第２セパレータの幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定するステップ；
（Ｂ）前記第１マシンビジョンおよび前記第２マシンビジョンから取得したビジョンデータを収集し、前記ビジョンデータを介して前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間の非オーバーラップ幅を０に設定し、前記第１電極の幅方向の端部と前記第２電極の幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定するステップ；
（Ｃ）マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工するステップ；および
（Ｄ）前記データ処理部を介して加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力するステップ
を含む、電極組立体の製造方法を提供する。

【0080】

前記実施形態と関連し、
（Ａ）ステップは、第１電極１と第１セパレータ３－１の走行方向の前端に第１マシンビジョン８－１が備えられ、第２電極２と第２セパレータ３－２の走行方向の前端に第２マシンビジョン８－２が備えられている。ここで、第１マシンビジョン８－１を介して、第１電極１の幅方向の一端部と第１セパレータ３－１の幅方向の一端部との間の第１非オーバーラップ幅を測定し、第２マシンビジョン８－２を介して、第２電極２の幅方向の一端部と第２セパレータ３－２の幅方向の一端部との間の第２非オーバーラップ幅を測定する。

【0081】

また、前記第１マシンビジョン８－１および前記第２マシンビジョン８－２から取得したビジョンデータを収集し、その結果が図３に示されている。また、図４を参照すれば、第１セパレータ３－１と第２セパレータ３－２との間の非オーバーラップ幅を０にして基準線を設定し、前記第１非オーバーラップ幅方向の端部と前記第２非オーバーラップ幅方向の端部との間の第３非オーバーラップ幅を演算し、演算された第３非オーバーラップ幅により蛇行不良を判定する。

【0082】

マシンラーニングにより不良判定データを累積および加工し、加工されたデータに基づいて蛇行基準値を自動入力する。ここで、蛇行基準値は、第１電極、第２電極、第１セパレータ、および第２セパレータのうち一つ以上の幅であるか、または電極およびセパレータの走行速度、投入量のうち一つ以上であってもよい。

【0083】

前記実施形態による電極組立体の製造方法は、マシンビジョンを電極とセパレータの走行方向の前端に設けてリアルタイムで非オーバーラップ幅を測定することができ、マシンラーニングにより不良判定データが累積および加工されることで、蛇行基準値が自動入力されるため、作業者により非オーバーラップ幅が測定され、不良有無が判断され、蛇行基準値が自動入力されることで発生するヒューマンエラーを最小化する効果を提供する。

【0084】

更なる実施形態によれば、前記（Ａ）ステップ以前に、
（Ａ－１）第１電極、第１セパレータ、第２電極、および第２セパレータを第１電極の供給ライン、第１セパレータの供給ライン、第２電極の供給ライン、および第２セパレータの供給ラインにそれぞれ供給するステップ；および
（Ａ－２）巻芯に前記第１電極、前記第１セパレータ、前記第２電極、および前記第２セパレータそれぞれの長さ方向の端部を固定させるステップ
をさらに含む、電極組立体の製造方法を提供する。

【0085】

図２を参照すれば、（Ａ－１）ステップは、第１電極の供給ライン４－１を通して第１電極１を供給し、第２電極の供給ライン４－２を通して第２電極２を供給し、第１セパレータの供給ライン４－３を通して第１セパレータ３－１を供給し、第２セパレータの供給ライン４－４を通して第２セパレータ３－２を供給する。

【0086】

（Ａ－２）ステップは、巻芯１２に前記第１電極１、前記第１セパレータ３－１、前記第２電極２、および前記第２セパレータ３－２それぞれの長さ方向の端部を巻芯１２に固定させる。

【0087】

前記実施形態による電極組立体の製造方法に関する具体的な内容は前述したとおりである。

【0088】

更なる実施形態において、前記（Ｂ）ステップは、
（Ｂ－１）前記巻芯から前記第１電極の走行方向の前端に備えられた第３マシンビジョンを介して、前記第１電極の幅方向の他端部の第１電極コーティングエッジおよび第１電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査するステップ；および
（Ｂ－２）前記巻芯から前記第２電極の走行方向の前端に備えられた第４マシンビジョンを介して、前記第２電極の幅方向の他端部の第２電極コーティングエッジおよび第２電極タブの折り曲げのうち少なくとも一つを検査するステップ
のうち一つまたは両方をさらに含む、電極組立体の製造方法を提供する。

【0089】

前記実施形態による電極組立体の製造方法に関する具体的な内容は前述したとおりである。

【0090】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されず、特許請求の範囲および発明の詳細な説明の範囲内で多様に変形して実施可能であり、それもまた発明の範囲に属する。

【符号の説明】

【0091】

１ ・・・第１電極
２ ・・・第２電極
３－１ ・・・第１セパレータ
３－２ ・・・第２セパレータ
４－１ ・・・第１電極の供給ライン
４－２ ・・・第２電極の供給ライン
４－３ ・・・第１セパレータの供給ライン
４－４ ・・・第２セパレータの供給ライン
５－１ ・・・第１ガイドローラ
５－２ ・・・第２ガイドローラ
５－３ ・・・第３ガイドローラ
６ ・・・移送モータ
７ ・・・照明
８－１ ・・・第１マシンビジョン
８－２ ・・・第２マシンビジョン
８－３ ・・・第３マシンビジョン
８－４ ・・・第４マシンビジョン
９ ・・・制御部
１０ ・・・データ処理部
１１ ・・・入力部
１２ ・・・巻芯
１３－１、１３－２ ・・・ＥＰＳ（Ｅｄｇｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）
１００ ・・・ゼリーロール電極組立体
１１０ ・・・第１非オーバーラップ幅
１２０ ・・・第１電極コーティングエッジ
１３０ ・・・第２非オーバーラップ幅
１４０ ・・・第２電極コーティングエッジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】