KR20120007459A - 전극조립체의 폴딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서, 분리막의 상면에 판상형 유닛셀들이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(web)을 공급하는 웹 공급부; 상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부;를 포함하고 있고, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 폴딩 장치를 제공한다.

Description

전극조립체의 폴딩 장치 {Device for Folding Electrode Assembly}

본 발명은 전극조립체의 폴딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서, 분리필름의 상면에 웹(web)을 공급하는 웹 공급부; 상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하고 있고, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 폴딩 장치에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.

모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.

일반적으로, 파우치형 전지는 수지층과 금속층을 포함하는 것으로 구성된 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 말한다. 전지케이스에 수납되는 전극조립체는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어져 있다. 파우치형 이차전지는 라미네이트 시트에 전극조립체의 장착을 위한 수납부를 형성하고, 상기 수납부에 전극조립체를 장착한 상태에서 상기 시트와 분리되어 있는 별도의 시트 또는 그로부터 연장되어 있는 시트를 열융착하여 밀봉하는 것으로 제조된다.

한편, 스택/폴딩형 전극조립체는 노칭 공정, 라미네이션 공정, 폴딩 공정, 패키지 공정, 디가스 공정을 순차적으로 거치면서 제조된다.

이 중, 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들을 권취하여 순차적으로 적층하는 폴딩 공정에서, 공정 효율성을 향상시키기 위해 권취 지그의 속도를 높이게 되면, 판상형 구조의 유닛셀들을 권취하는 권취 지그가 웹의 진행 방향인 X축 방향에 대해 수직 방향인 Y축 방향으로 출렁이거나 심하게 흔들리면서 유닛셀의 전극 활물질이 떨어지거나 분진이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 스택/폴딩형 전극조립체를 제조하기 위한 특정 구조의 폴딩 장치에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로 본 발명의 목적은 권취 지그의 회전축을 Y축 방향에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하도록 폴딩 장치를 구성함으로써, 폴딩 공정에서 유닛셀의 전극 활물질이 떨어지거나 분진이 발생하는 것을 방지하여, 공정 효율성을 향상시키면서 품질이 향상된 전극조립체를 제조하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴딩 장치는, 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서,

분리필름의 상면에 판상형 유닛셀들이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(web)을 공급하는 웹 공급부;

상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및

상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부;

를 포함하고 있고,

상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 구조로 구성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 폴딩 장치는 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하고 있어서, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킬 수 있고, 이는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있다.

상기 유닛셀로는 대표적으로 바이셀 또는 풀셀을 들 수 있다.

상기 바이셀 및 풀셀의 구성과 이들을 사용하여 전극조립체를 구성하는 방법은 본 출원인의 한국 특허출원공개 제2001-82058호, 제2001-82059호 및 제2001-82060호에 자세히 개시되어 있으며, 상기 출원들은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.

유닛셀로서의 풀셀은 양극/분리막/음극의 단위 구조로 이루어져 있는 셀로서, 셀의 양측에 각각 양극과 음극이 위치하는 셀이다. 이러한 풀셀은 가장 기본적인 구조의 양극/분리막/음극 셀과 양극/분리막/음극/분리막/양극/분리막/음극 등을 들 수 있다. 풀셀을 사용하여 이차전지를 구성하기 위해서는, 분리필름이 개재된 상태에서 양극과 음극이 서로 대면하도록 다수의 풀셀들을 적층하여야 한다.

또한, 유닛셀로서의 바이셀은 양극/분리막/음극/분리막/양극의 단위 구조 및 음극/분리막/양극/분리막/음극의 단위구조와 같이 셀의 양측에 동일한 전극이 위치하는 셀이다. 본 명세서에서는 양극/분리막/음극/분리막/양극 구조의 셀을 "C형 바이셀"로서 칭하고, 음극/분리막/ 양극/분리막/음극 구조의 셀을 "A형 바이셀"로서 칭한다. 즉, 양측에 양극이 위치하는 셀을 C형 바이셀이라 하고, 양측에 음극이 위치하는 셀을 A형 바이셀이라 한다.

이러한 바이셀들은 셀 양측의 전극이 동일한 구조라면 그것을 이루는 양극 및 음극과 분리막의 수가 특별히 제한되는 것은 아니다. 바이셀을 사용하여 이차전지를 구성하기 위해서는, 분리필름이 개재된 상태에서 C형 바이셀과 A형 바이셀이 서로 대면하도록 다수의 바이셀들을 적층하여야 한다.

풀셀과 바이셀은 양극 및 음극을 그 사이에 분리막을 개재시킨 상태에서 상호 결합시켜 제조된다. 이러한 결합 방법의 바람직한 예로는 열융착 방식을 들 수 있다.

풀셀과 바이셀에서 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전제 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO₂), 리튬 니켈 산화물(LiNiO₂) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li_{1 + x}Mn_{2 - x}O₄ (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO₃, LiMn₂O₃, LiMnO₂ 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li₂CuO₂); LiV₃O₈, LiFe₃O₄, V₂O₅, Cu₂V₂O₇ 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi_1-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn_2-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li₂Mn₃MO₈ (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn₂O₄; 디설파이드 화합물; Fe₂(MoO₄)₃ 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 도전제는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.

상기 바인더는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.

반면에, 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라 상기에서와 같은 도전제, 바인더, 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; Li_xFe₂O₃(0≤x≤1), Li_xWO₂(0≤x≤1), Sn_xMe_{1 - x}Me'_yO_z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO₂, PbO, PbO₂, Pb₂O₃, Pb₃O₄, Sb₂O₃, Sb₂O₄, Sb₂O₅, GeO, GeO₂, Bi₂O₃, Bi₂O₄, and Bi₂O₅ 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다. 본 발명에서 사용되는 분리필름은 상기 분리막과 동일한 소재일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.

상기와 같은 풀셀 또는 바이셀을 유닛셀로서 사용하여 스택/폴딩형 전극조립체를 구성함에 있어서, 다수의 유닛셀들은 첫 번째 유닛셀에 인접한 부위에는 유닛셀이 배열되어 있지 않아 유닛셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하고, 상기 이격 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 유닛셀의 전면을 감쌈으로써 유닛셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지하는 배열 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 구조일 수 있다.

우선 긴 시트형의 연속적인 분리필름 상에 각 유닛셀들을 배열한다. 따라서, 유닛셀들의 적층을 위해 분리필름의 길이 방향으로 순차적으로 폴딩하면, 유닛셀들 간의 전기적 절연이 분리 필름에 의해 달성되는 구조로 전극조립체가 제조된다.

하나의 바람직한 예로서, 바이셀을 사용하여 전극조립체를 제조하는 경우에는, 바이셀의 하단부 방향에 다른 유형의 바이셀들이 인접하도록 배열됨으로써 양극/음극/양극/음극 구조의 전극조립체가 제조될 수 있다. 첫 번째 바이셀에 인접한 부위에는 바이셀이 배열되어 있지 않아 바이셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하며, 이러한 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 바이셀의 전면을 감쌈으로써 바이셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지시킨다. 본 명세서에서는 유닛셀의 양면 중, 폴딩의 전단계로서 유닛셀을 분리필름 상에 위치시킬 때, 분리필름에 접하는 면을 후면으로 정의하고 그것의 대향 면을 전면으로 정의한다.

또 다른 하나의 바람직한 예에서, 풀셀을 사용하여 전극조립체를 제조하는 경우에는, 각 풀셀의 하단부에는 다른 전극면이 동일면(전면)을 향하도록 풀셀들을 인접 배열함으로써 양극/음극/양극/음극 구조의 전극조립체가 제조될 수 있다. 이때, 첫 번째 풀셀에 인접한 부위에는 풀셀이 배열되어 있지 않아 풀셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하며, 이러한 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 풀셀의 전면을 감쌈으로써 풀셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지시킨다.

하나의 바람직한 예에서, 풀셀 또는 바이셀의 유닛셀들을 분리필름 상에 위치시킬 때에는 폴딩을 용이하게 하기 위하여 유닛셀을 분리필름 상에 부착시킬 수 있다. 이러한 부착은 바람직하게는 열융착에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 장치에서, 상기 권취 지그는 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 권취할 수 있는 구조이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 유닛셀의 상단부와 상기 유닛셀에 대응하는 분리필름의 하단부에서 웹을 잡아 고정하는 형태의 지그일 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 회전축의 Y축 위치는 웹의 상향 또는 하향 위치 변동시 상기 변동을 상쇄하는 방향으로 변화됨으로써, 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 제거할 수 있다. 웹이 Y축 방향으로 흔들리거나 출렁이는 현상이 일반적으로 주기성을 나타내므로, 상기와 같은 회전축의 Y축 위치의 변화 역시 그러한 웹의 변동에 대응하는 주기적으로 변화되게 된다.

경우에 따라서는, 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향(X축 방향)에서 위치 보정하는 X축 방향의 회전축 보정부를 추가로 포함할 수 있다.

상기 구조의 하나의 예로서, X축 방향의 회전축 보정부는 웹의 인장력이 일정하게 유지될 수 있도록, 판상형 유닛셀의 권취시 발생하는 웹의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킬 수 있다.

구체적으로는, 상기 Vx는 웹 공급부에서의 속도를 나타낸다. 웹 공급부에서의 X축 속도가 일정해야 웹 공급부와 권취 지그 사이의 인장력이 일정하게 유지될 수 있다.

예를 들어, 웹의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기에 대해 이론적으로 계산한 보정량은 일견 180˚를 주기로 하는 함수로 나타나지만, 실제적으로는 180˚인 지점에서 기울기 값이 다른 미분불가 점이 존재하게 된다. 따라서, 변위를 미분하면 속도가 되므로, 속도가 순간적으로 변화하는 점이 발생하게 되고, 이는 도 7에 도시된 바와 같이 가속도가 급격이 변화하여 충격량이 커지는 것을 의미한다.

이는, 권취 지그 또는 유닛셀이 원통형이 아닌 판상형으로 회전 운동을 하기 때문에 발생하는 현상으로 볼 수 있다. 즉, 권취시 발생하는 웹의 X축 속도(Vx)는 이론적으로는 sinθ에 비례할 것으로 보이지만, 실제로는 최대값이 θ= 90˚가 아니라 그보다 이전인 θ= 80˚ 전후에서 나타나게 된다. 이는 회전 운동의 원과 접선을 이루는 부분에서 최대값을 가지기 때문인 것으로 볼 수 있다.

따라서, 이론적으로 계산한 보정량 대로 권취 지그를 X축 방향으로 보정하는 경우, 일정 속도 이상으로 공정을 수행하면 장치에 부하가 심하게 걸리게 되고, 보다 높은 토크를 가지는 회전축 보정부로 설계를 변경해야 하는 문제가 있다.

반면에, 상기 이론적으로 계산한 보정량 그래프를 변위값이 유사한 주기 함수로 변경하는 경우, 미분 불가 지점이 발생하지 않으면서 회전 속도를 증가시켜도 장치에 부하가 심하게 걸리지 않고, 설계 변경 없이 공정 효율성을 증진시킬 수 있게 된다. 도 8을 참조하면, 보정량 그래프의 모든 위치에서 미분이 가능하고, 속도 및 가속도 그래프가 모두 연속한다. 또한, 충격량이 일정 범위를 벗어나지 않는다.

바람직하게는, 상기 권취 지그의 회전축은 X축 방향과 Y축 방향의 위치 보정이 동시에 수행되는 구조일 수 있다.

이 경우, 상기 권취 지그의 회전축은 권취과정에서 X축 방향이 장축이고 Y축 방향이 단축인 타원형의 위치 보정이 행해지는 구조일 수 있다.

상기 X축 방향의 회전축 보정부 및 Y축 방향의 회전축 보정부는 상하 방향의 변동량을 보정해 줄 수 있는 것이면 어느 것이나 사용이 가능하지만, 권취 속도를 빠르게 하더라도 회전축 보정부가 이탈하지 않도록 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 가변 회전 구조의 하나의 바람직한 예로, 회전운동을 직선 왕복 운동으로 변환시켜주는 편심 롤러와 가변 크랭크로 이루어질 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 장치를 사용하여 제조되는 스택-폴딩형 전극조립체를 포함하는 이차전지를 제공한다.

이러한 이차전지의 대표적인 예로는 리튬이온을 매개로 하는 리튬 이차전지가 바람직하다.

리튬염 함유 비수계 전해질은, 비수 전해질과 리튬으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.

상기 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li₃N, LiI, Li₅NI₂, Li₃N-LiI-LiOH, LiSiO₄, LiSiO₄-LiI-LiOH, Li₂SiS₃, Li₄SiO₄, Li₄SiO₄-LiI-LiOH, Li₃PO₄-Li₂S-SiS₂ 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO₄, LiBF₄, LiB₁₀Cl₁₀, LiPF₆, LiCF₃SO₃, LiCF₃CO₂, LiAsF₆, LiSbF₆, LiAlCl₄, CH₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.

또한, 비수계 전해질에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.

한편, 리튬 이차전지는 전극조립체의 형태 및 전지케이스의 구조 및 형태에 따라, 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되기도 하는데, 그 중 폴딩 과정에서 문제가 되는 파우치형 전지에 본 발명이 바람직하게 적용될 수 있다.

파우치형 전지는 앞서 설명한 바와 같이, 금속층과 수지층을 포함하고 있는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 전지로서, 일반적으로 알루미늄 라미네이트 시트의 케이스가 많이 사용되고 있다.

전극조립체를 사용하여 이차전지를 제조하는 방법 등은 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴딩 장치는 권취 지그의 회전축을 Y축 방향에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부를 포함하도록 폴딩 장치를 구성함으로써, 공정 효율성을 향상시키기 위해 권취 속도를 높이는 경우에도, 폴딩 공정에서 유닛셀의 전극 활물질이 떨어지거나 분진이 발생하는 것을 방지할 수 있어서, 전극조립체의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 사시도이다;
도 2 및 도 3은 풀셀들을 권취하여 제조된 스택/폴딩형 전극조립체의 예시적인 구조 및 제조과정에 대한 모식도들이다;
도 4는 바이셀들을 권취하여 스택/폴딩형 전극조립체를 제조하는 과정에 대한 모식도이다;
도 5는 권취 지그의 회전 운동으로 인한 웹의 길이 변화를 계산하기 위한 모식도이다;
도 6은 회전 운동 시 웹의 길이 변화량, 선형 변화량, 및 보정량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프이다;
도 7은 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프이다;
도 8은 주기 함수로 보정해주는 경우의 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프이다;
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도이다;
도 10은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도이다;
도 11은 본 발명의 폴딩 장치를 사용하는 경우 상하 보상 변위를 나타낸 그래프이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 사시도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 폴딩 장치(900)는 분리필름(116)의 상면에 판상형 유닛셀들(112)이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(110)을 공급하는 웹 공급부(100); 웹(110)의 첫번째 유닛셀(112)을 잡아 분리필름(116)이 개재된 상태로 유닛셀들(112)이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그(200); 권취 지그(200)의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부(300); 및 권취 지그(200)의 회전축을 웹(110)의 진행 방향(X축 방향)에서 위치 보정하는 X축 방향의 회전축 보정부(400)로 구성되어 있다.

또한, Y축 방향의 회전축 보정부(300)는 권취과정에서 웹(110)의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹(110)의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킴으로써, 권취과정에서 웹(110)의 상하 진폭을 최소화하고 있다.

권취 지그(200)는 유닛셀(112)의 상단부와 유닛셀(112)에 대응하는 분리필름(114)의 하단부를 잡아 고정하는 형태의 지그(210)이고, 회전축의 Y축 위치는 분리필름(114)의 상향 또는 하향 위치 변동시 변동을 상쇄하는 방향으로 변화되고 있다.

X축 방향의 회전축 보정부(400)는 판상형 유닛셀(112)의 권취시 발생하는 웹(110)의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시킴으로써, 웹(110)의 인장력이 일정하게 유지되도록 하고 있다.

따라서, 권취 지그(200)의 회전축은 X축 방향과 Y축 방향의 위치 보정이 동시에 수행되고, 권취 지그(200)의 회전축은 권취과정에서 X축 방향이 장축이고 Y축 방향의 단축인 타원형의 위치 보정이 행해지게 된다.

도 2 및 도 3에는 풀셀들을 권취하여 제조된 스택/폴딩형 전극조립체의 예시적인 구조 및 제조과정에 대한 모식도들이 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 유닛셀로서 순차적으로 양극/분리막/음극이 위치되는 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)이 복수 개 중첩되어 있고, 각각의 중첩부에는 분리필름(20)이 개재되어 있다. 분리필름(20)은 풀셀을 감쌀 수 있는 단위길이를 갖고, 단위길이마다 내측으로 꺾여서 중앙의 풀셀(10)로부터 시작되어 최외각의 풀셀(14)까지 연속하여 각각의 풀셀을 감싸는 구조로 풀셀의 중첩부에 개재되어 있다. 분리필름(20)의 말단부는 열융착하거나 접착 테이프(25) 등을 붙여서 마무리한다. 또한, 상기 양극 및 음극들은 각각의 전극시트 양면에 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되어 있으나, 도 2 및 도 3에서는 편의상 도시하지 않았다.

이러한 스택/폴딩형 전극조립체는, 긴 길이의 분리필름(20) 상에 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)을 배열하고 분리필름(20)의 일 단부(21)에서 시작하여 순차적으로 권취함으로써 제조된다.

이 때, 유닛셀인 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)의 배열 조합을 살펴보면, 제 1 풀셀(10)과 제 2 풀셀(11)은 적어도 하나의 풀셀에 대응하는 폭 간격으로 이격된 거리에 위치되어 있어서, 권취 과정에서 제 1 풀셀(10)의 외면이 분리필름(20)으로 완전히 도포된 후 제 1 풀셀(10)의 하단면 전극(음극)이 제 2 풀셀(11)의 상단면 전극(양극)에 접하게 된다.

제 2 풀셀(11) 이후의 풀셀들(12, 13, 14)은 권취에 의한 순차적인 적층 과정에서 분리필름 (20)의 도포 길이가 증가하게 되므로, 권취 방향으로 그들 사이의 간격이 순차적으로 늘어나도록 배치되어 있다.

또한, 이러한 풀셀들(10, 11, 12, 13, 14)은 권취시 적층된 계면에서 양극과 음극이 대면하도록 구성되어야 하는 바, 제 1 풀셀(10)과 제 2 풀셀(11)은 상단면 전극이 양극인 풀셀이고, 제 3 풀셀(12)은 상단면 전극이 음극인 풀셀이며, 제 4 풀셀(13)은 상단면 전극이 양극인 풀셀이고, 제 5 풀셀(14)은 상단면 전극이 음극인 풀셀로 이루어져 있다. 즉, 제 1 풀셀(10)을 제외하면 상단면 전극이 양극인 풀셀들(11, 13)과 상단면 전극이 음극인 풀셀들(12, 14)이 교번되는 순차적인 배열로 이루어져 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 유닛셀이 바이셀인 경우에는 바이셀이 두 개의 단위로 교번되는 배열로 탑재되게 된다.

도 4에는 바이셀들을 권취하여 스택/폴딩형 전극조립체를 제조하는 과정에 대한 모식도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 유닛셀로서 순차적으로 양극/분리막/음극/분리막/양극 또는 음극/분리막/양극/분리막/음극이 위치되는 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)이 분리필름(40) 상에 배치되어 있고, 제 1 바이셀(30)에서 시작하여 순차적으로 권취함으로써 스택/폴딩형 전극조립체를 제조할 수 있다.

이 때, 유닛셀인 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)의 배열 조합을 살펴보면, 제 1 바이셀(30)과 제 2 바이셀(31)은 적어도 하나의 바이셀에 대응하는 폭 간격으로 이격된 거리에 위치되어 있어서, 권취 과정에서 제 1 바이셀(30)의 외면이 분리필름(40)으로 완전히 도포된 후 제 1 바이셀(30)의 하단면 전극(음극)이 제 2 바이셀(31)의 상단면 전극(양극)에 접하게 된다.

제 2 바이셀(31) 이후의 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)은 권취에 의한 순차적인 적층 과정에서 분리필름(40)의 도포 길이가 증가하게 되므로, 권취 방향으로 그들 사이의 간격이 순차적으로 늘어나도록 배치되어 있다.

또한, 이러한 바이셀들(30, 31, 32, 33, 34)은 권취시 적층된 계면에서 양극과 음극이 대면하도록 구성되어야 하는 바, 하나의 바람직한 예로, 제 1 바이셀(30)은 외부 전극이 음극이고, 제 2 바이셀(31)과 제 3 바이셀(32)은 외부 전극이 양극이며, 제 4 바이셀(33)과 제 5 바이셀(34)은 외부 전극이 음극으로 이루어져 있다. 즉, 제 1 바이셀(30)을 제외하면 외부 전극이 양극인 바이셀들(31, 32)과 외부 전극이 음극인 바이셀들(33, 34)이 두 개 단위로 교번되는 순차적인 배열로 이루어져 있다.

도 5에는 권취 지그의 회전 운동으로 인한 웹의 길이 변화를 계산하기 위한 모식도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 권취 지그의 회전 반경이 a이고, 공급부인 롤러에서 권취 지그의 회전중심까지의 직선 거리가 b이며, 롤러에서 권취 지그 각도에 따른 웹의 길이가 c이다. 상기 c는 X축에 대한 권취 지그와 각도 변화(θ)에 따라, 하기와 같은 식으로 나타낼 수 있다.

c = (a²+b²-2abcosθ)^1/2

상기 계산된 c에서 θ=0인 경우의 c₀를 빼면 웹의 길이 변화량을 구할 수 있다.

도 6에는 회전 운동 시 웹의 길이 변화량, 선형 변화량, 및 보정량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 회전 각도에 따라 웹의 길이가 일정하게 증가할 경우의 그래프가 선형의 경우인 웹의 길이 변화량('선형 변화량')이다. 이 경우에는 상기 Vx가 일정하게 된다. 그러나, 권취 지그, 궁극적으로 권취되는 유닛셀이 판형상임으로 인해, 회전 운동에서, 상기 계산식에 의해 계산된 값과 같이 최종 변화량은 동일하지만, 웹의 길이 변화량이 선형 변화량에 대해 편차를 가지는 변화량이 나타나게 된다.

이러한 편차를 없애기 위해 상기 웹의 길이 변화량에서 선형 변화량을 뺀 보정량을 구하게 된다.

도 7에는 상기에서 계산한 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 보정량 그래프는 연속하는 함수와 유사한 모습을 보이고 있지만, 180 도 부근에서 미분이 불가능한 점이 생긴다. 변위의 미분 값은 속도가 되므로, 도 6의 속도(velocity) 그래프에서와 같이 꼭지점이 발생하게 된다. 이로 인해, 가속도가 급격하게 변화되고, 이는 과다한 충격량의 발생을 초래한다.

따라서, 이러한 보정 방법으로는 공정 효율성 증진을 위하여 회전 속도를 증가시키는데 한계가 있음을 알 수 있다.

도 8에는 주기 함수(7.25 사인 함수)로 보정해주는 경우의 보정량, 속도, 가속도 및 충격량의 회전 각도(θ)에 대한 그래프가 개시되어 있다.

도 8을 참조하면, 보정량 그래프는 주기 함수인 사인 함수 그래프와 유사하다. 따라서, 7.25 사인 함수 그래프를 적절히 선택하여 보정하면, 도 8의 그래프에서 보는 바와 같이, 보정량 그래프의 모든 위치에서 미분이 가능하고, 속도 및 가속도 그래프가 모두 연속됨을 알 수 있다. 또한, 충격량이 일정 범위를 벗어나지 않으므로, 과도한 충격량으로 인한 토크를 보상하지 않아도 되는 장점이 있다.

도 9에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도가 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 폴딩 장치(500)는 회전축 보정부와 권취부를 포함하며 회전축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어져 있다. 상기 회전축 보정부는, 회전하는 편심 롤러(510)와, 상기 편심 롤러(510)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 주는 가변 크랭크(520)로 이루어져 있다.

가변 크랭크(520)에 편심 롤러(510)의 편심 축이 맞물리는 부분에는 편심 축이 회전하는 지름만큼 수평 방향으로 홈이 형성되어 있다. 도면에는 생략되어 있지만, 가변 크랭크(520)는 수평 방향으로의 이동이 억제되도록 구성되어 있다.

따라서, 편심 롤러(510)를 통해 전달되는 회전 운동이 수평 방향으로는 가변 크랭크(520)가 이동하지 않고, 상기 홈을 통해 상하 방향의 직선 운동으로 변환된다.

회전축 보정부의 가변 크랭크(520)는 권취 지그(540)가 장착되어 있는 권취부(530)에 연동되어 권취 지그(540)의 회전축을 상하 방향으로 보정하게 된다.

이 경우, 권취 지그(540)가 유닛셀들(550)이 분리필름(560) 위에 배열되어 있는 웹을 권취하는 과정에서 웹의 상하 펄럭임을 감소시킬 수 있다. 이로 인하여, 상하 진동으로 발생할 수 있는 전극 물질의 비산으로 인한 문제를 해결할 수 있다.

도 10에는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 폴딩 장치의 개략적인 모식도가 도시되어 있다.

도 10을 참조하면, 폴딩 장치(600)는 Y축 보정부, X축 보정부 및 권취부를 포함하며, 상기 Y축 보정부 및 권취부는 상기 도 9에서 설명한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략한다. 상기 X축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어져 있다. 상기 X축 보정부는, 회전하는 편심 롤러(680)와, 편심 롤러(680)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 주는 가변 크랭크(670)로 이루어져 있다.

X축 보정부는 Y축 보정부의 대향면에 위치할 수도 있고, Y축 보정부가 위치하는 면의 수직인 면에 위치할 수도 있다. 가변 크랭크(670)에 편심 롤러(680)의 편심 축이 맞물리는 부분에는 편심 축이 회전하는 지름만큼 웹 이송 방향의 수직 방향으로 홈이 형성되어 있다. 상기 홈을 통하여 웹 이송 방향의 수직 방향으로는 가변 크랭크(670)가 이동하지 않고, 웹 이송 방향으로만 직선 운동을 하게 된다. 이러한 직선 운동은 편심 롤러(680)의 편심 축의 회전 운동에 의해 발생하므로, 주기 함수 형태로 운동하게 된다.

X축 보정부와 Y축 보정부의 가변 크랭크(620, 670)는 각각 권취 지그(640)가 장착되어 있는 권취부(630)에 연동되어 권취 지그(640)의 회전축을 상하 및 수평 방향으로 보정하게 된다.

이 경우, 상기 권취 지그(640)가 유닛셀(650)들이 분리필름(660) 위에 배열되어 있는 웹을 권취하는 과정에서 웹의 이송 속도를 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 상하 펄럭임도 감소시킬 수 있다.

도 11에는 본 발명의 폴딩 장치를 사용하는 경우 상하 보상 변위를 나타낸 그래프가 모식적으로 도시되어 있다.

도 11을 참조하면, 권취 지그의 맨드릴은 시계 방향으로 회전하면서 전극조립체를 제조하고, 웹은 그래프의 오른쪽에서 공급된다. 맨드릴은 웹에 회전력을 가하는 끝단 부분과 대향하는 위치의 개방 단부로 이루어진 평면 구조로 이루어져 있다.

상하 방향의 보정이 없는 경우, 맨드릴은 회전축을 중심으로 맨드릴의 길이를 지름으로 하는 원운동을 하게 된다. 이 경우, 웹은 권취 과정에서 수직 아래쪽으로 맨드릴이 형성하는 원의 반지름에 대응하는 길이만큼 변동량을 가지게 된다.

그러나, 상하 방향의 보정을 가해주는 경우, 맨드릴의 끝단이 회전축(center position)의 상하 보정량에 대응하는 길이만큼 수직 위쪽으로 이동하게 되고, 상하 방향 보정량에 대응하는 길이만큼 웹의 변동량이 줄어들게 된다.

도 11의 경우, 맨드릴 폭이 70 mm이고, 보정 전 웹의 상하 변동량이 35 mm이었다. 여기에 상하 보정 15 mm를 적용하는 경우, 웹의 상하 변동량은 20 mm가 되었다.

이하, 실시예를 통해 본 발명의 내용을 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

맨드릴 폭이 65.2 mm인 권취 지그에 Y축 보정부 및 X축 보정부를 설치한 폴딩 장치를 제조하였다.

<비교예 1>

Y축 보정부를 설치하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴딩 장치를 제조하였다.

<실험예 1>

실시예 1 및 비교예 1의 폴딩 장치를 사용하여, 34 ppm의 고속 폴딩을 실시하였다. 이 때, 맨드릴 폭 끝단에서 150 mm 거리에서 웹의 변위를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<표 1>

상기 표 1을 참조하면, Y축 보정을 실시한 실시예 1의 폴딩 장치를 사용할 때 웹의 흔들림 변위가 비교예 1의 폴딩 장치를 사용할 때의 흔들림 변위보다 작은 것을 알 수 있다. 이는 상하 방향의 보정을 통하여 웹의 흔들림이 줄어든 결과이다. 이로 인하여, 고속 폴딩 시에도 활물질의 비산 등으로 인한 품질 저하 문제를 억제할 수 있다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (15)

1. 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되어 있는 스택/폴딩형 전극조립체의 제조를 위한 폴딩 장치로서,
   분리필름의 상면에 판상형 유닛셀들이 소정 간격으로 배치되어 있는 웹(web)을 공급하는 웹 공급부;
   상기 웹의 첫번째 유닛셀을 잡아 분리필름이 개재된 상태로 유닛셀들이 순차적으로 적층되도록 회전시키는 권취 지그; 및
   상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향에 대해 수직 방향(Y축 방향)에서 위치 보정하는 Y축 방향의 회전축 보정부;
   를 포함하고 있고,
   상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 권취과정에서 웹의 상하 진폭을 최소화할 수 있도록, 웹의 진행 방향(X축)에 대해 수직 방향(Y축)으로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유닛셀은 바이셀 또는 풀셀인 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유닛셀들은, 첫 번째 유닛셀에 인접한 부위에는 유닛셀이 배열되어 있지 않아 유닛셀의 크기 만큼 이격된 부위가 존재하고, 상기 이격 부위는 폴딩 과정에서 첫 번째 유닛셀의 전면을 감쌈으로써 유닛셀들 상호간의 전기적 이격 상태를 유지하는 배열 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 유닛셀이 바이셀일 때, 바이셀의 하단부 방향에 다른 유형의 바이셀들이 인접하도록 배열되는 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 유닛셀이 풀셀일 때, 각 풀셀의 하단부에는 다른 전극면이 동일면(전면)을 향하도록 풀셀들을 인접 배열하는 형태로 분리필름 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 권취 지그는 유닛셀의 상단부와 상기 유닛셀에 대응하는 분리필름의 하단부에서 웹을 잡아 고정하는 형태의 지그인 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 회전축의 Y축 위치는 웹의 상향 또는 하향 위치 변동시 상기 변동을 상쇄하는 방향으로 변화되는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 권취 지그의 회전축을 웹의 진행 방향(X축 방향)에서 위치 보정하는 X축 방향의 회전축 보정부를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 X축 방향의 회전축 보정부는 웹의 인장력이 일정하게 유지될 수 있도록, 판상형 유닛셀의 권취시 발생하는 웹의 X축 속도(Vx) 변화를 보상하는 크기로 회전축의 위치를 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 권취 지그의 회전축은 X축 방향과 Y축 방향의 위치 보정이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 권취 지그의 회전축은 권취과정에서 X축 방향이 장축이고 Y축 방향이 단축인 타원형의 위치 보정이 행해지는 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 Y축 방향의 회전축 보정부 및 X축 방향의 회전축 보정부는 상호 연결된 가변 회전 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴딩 장치.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 장치를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 스택-폴딩형 전극조립체.
15. 제 14 항에 따른 전극조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.

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