KR100628656B1 - 폴리머 2차 전지의 리이드 탭 접합 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 전극판 조립체의 전극탭에 접합될 리이드 탭 스트립을 공급하는 리이드 탭 스트립 공급 릴; 상기 리이드 탭 스트립에 부착된 시일 테이프를 감지하여 리이드 탭 스트립을 소정의 길이로 절단하는 리이드 탭 스트립 절단 장치; 상기 절단된 리이드 탭을 파지하여 인출하는 제 1 그리퍼 장치와, 상기 제 1 그리퍼 장치로부터 절단된 리이드 탭을 전달받아서 캐리어상에 배치된 전극판 조립체의 전극탭에 일치시키도록 이송시키는 제 2 그리퍼 장치; 및, 상기 리이드 탭을 상기 전극탭에 접합시키는 초음파 호온 장치;를 구비하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치가 제공된다.

Description

폴리머 2차 전지의 리이드 탭 접합 장치{Apparatus for bonding lead tab of polymer secondary battery}
도 1 에 도시된 것은 본 발명에 따른 리이드 탭 접합 장치의 전체적인 배치를 개략적인 평면상의 블록 다이아그램으로 나타낸 것이다.
도 2 에 도시된 것은 도 1 의 장치를 정면상의 블록 다이아그램으로 나타낸 것이다.
도 3 에 도시된 것은 도 1 에 도시된 리이드 탭의 절단 장치에 대한 정면도이다.
도 4 에 도시된 것은 도 3 의 우측면도이다.
도 5 에 도시된 것은 제 1 그리퍼 장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 6 에 도시된 것은 제 2 그리퍼 장치에 대한 평면도이다.
도 7 에 도시된 것은 초음파 호온 장치에 대한 정면도이다.
도 8 에 도시된 것은 초음파 호온과 캐리어와 엔빌의 상호 위치를 개략적인 평면도로서 도시한 것이다.
도 9 에 도시된 것은 통상적인 폴리머 2 차 전지의 전극판 조립체를 개략적인 분해 사시도이다.
도 10 에 도시된 것은 시일 테이프가 부착된 리이드 탭 스트립에 대한 평면 도이다.
도 11 에 도시된 것은 절단된 상태의 리이드 탭이다.
도 12 에 도시된 것은 절단된 리이드 탭을 전극판의 전극판에 접합하는 것을 도시한 것이다.
본 발명은 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극판 스트립 형태로 공급되는 리이드 탭을 소정의 길이로 절단하여 전극판 조립체의 전극탭에 접합하는 장치에 관한 것이다.
통상적으로 폴리머 2 차 전지는 전극 활물질을 집전체에 도포함으로써 형성된 양극판 및, 음극판과, 그 사이에 게재되는 세퍼레이터를 적층시킴으로써 전극판 조립체를 형성하고, 상기 전극판 조립체를 전해질 물질과 함께 파우치의 내부에 수용하고 밀폐시킴으로써 제작된다. 이때 전극판의 일측에 형성된 전극탭에 리이드 탭을 접합시켜야 한다. 리이드 탭은 폴리머 2 차 전지에 있어서 파우치내에 밀폐 수용된 전극판의 전극탭을 외부 회로와 연결될 수 있게 하는 단자의 역할을 하는 것이다. 리이드 탭에는 리이드 탭을 파우치와 절연시킴과 동시에 시일을 보장하기 위한 시일 테이프가 부착되어 있다. 리이드 탭은 전극판의 전극탭과 초음파 용접된다.
도 9 에 도시된 것은 통상적인 폴리머 2 차 전지의 전극판 조립체를 개략적 인 분해 사시도로 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 전극판(11,12,13)들은 그 사이에 세퍼레이터(14)를 개재시킨 상태에서 적층된다. 전극판들은 예를 들면 도면 번호 12 로 표시된 전극판은 음극판이고, 도면 번호 11 및, 13 으로 표시된 전극판은 양극판일 수 있다. 전극판의 일측에는 전극탭(11a,12a,13a)이 형성되며, 이들은 각각 리이드 탭(15,16)에 연결된다. 예를 들면 양극판인 전극판(11,13)의 전극탭(11a,13a)은 양극 리이드 탭(15)에 접합되고, 음극판인 전극판(12)의 전극탭(12a)은 음극 리이드 탭(16)에 접합된다. 이때, 전극탭(11a,12a,13)은 파우치의 형상에 대응하여 소정의 형상으로 성형되어야만 한다. 한편, 리이드 탭(15,16)에는 시일 테이프(15a,16a)가 부착되어 있는데, 상기 시일 테이프는 리이드 탭(15,16)이 파우치의 외부로 연장될때 파우치에 대한 리이드 탭의 절연 및, 시일을 이룰 수 있게 하는 역할을 하는 것이다.
도 9 에 도시된 바와 같은 전극판 조립체를 만들기 위해서는 각 전극판, 세퍼레이터 및, 리이드 탭들이 별도로 공급되어 일관된 공정으로 조립된다. 전극판은 집전체상에 활물질이 도포된 상태로 공급된다. 또한 리이드 탭(15,16)들은 밀폐용 테이프(15a,16a)가 부착된 상태로 릴에 감겨 공급되며, 접합을 위해서 소정의 간격으로 절단되는 공정을 거쳐야만 한다.
도 10 에 도시된 것은 스트립 형태의 리이드 탭을 도시한 평면도이다. 또한 도 11 에 도시된 것은 리이드 탭의 스트립을 소정의 길이로 절단한 개별의 리이드 탭이다.
도면을 참조하면, 리이드 탭 스트립(21)에는 시일 테이프(22)가 부착되어 있 다. 리이드 탭 스트립(21)을 절단하여 개별의 리이드 탭(23)을 형성할때, 시일 테이프(22)의 일단과 리이드 탭(23)의 일단 사이의 거리(K)는 균일하게 유지되어야 한다. 그러나 실제에 있어서는 상기 거리(K)를 일정하게 유지하면서 리이드 탭 스트립을 절단하는 것이 용이하지 않으므로 절단시에 오차가 발생하며, 오차가 누적되면 위치 불량이 빈번히 발생된다는 문제점이 있다.
한편, 도 12 에는 리이드 탭(23)을 전극판 조립체(24)의 전극탭(25)에 접합하는 것이 도시되어 있다. 도 12 에 있어서 리이드 탭(23)은 L 로 표시된 이송 거리를 이동하게 되며, 전극탭(25)에 대하여 d 로 표시된 길이로 상호 중첩되도록 위치되어야 한다. 그러나 실제에 있어서는 상기 L 및, d 를 관리하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 리이드 탭의 절단 위치, 리이드 탭의 이송 거리 및, 중첩 길이가 정확하게 관리될 수 있는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 전극판 조립체의 전극탭에 접합될 리이드 탭 스트립을 공급하는 리이드 탭 스트립 공급 릴; 상기 리이드 탭 스트립에 부착된 시일 테이프를 감지하여 리이드 탭 스트립을 소정의 길이로 절단 하는 리이드 탭 스트립 절단 장치; 상기 절단된 리이드 탭을 파지하여 인출하는 제 1 그리퍼 장치와, 상기 제 1 그리퍼 장치로부터 절단된 리이드 탭을 전달받아서 캐리어상에 배치된 전극판 조립체의 전극탭에 일치시키도록 이송시키는 제 2 그리퍼 장치; 및, 상기 리이드 탭을 상기 전극탭에 접합시키는 초음파 호온 장치;를 구비하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치가 제공된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 리이드 탭 스트립 절단 장치는, 고정 프레임과; 상기 고정 프레임에 대하여 수평 방향 이동 가능하게 설치된 이동 프레임과; 상기 이동 프레임상에 설치되어 상호 접근하거나 이격될 수 있는 상부 절단날 홀더 및, 하부 절단날 홀더와; 상기 상부 절단날 홀더에 유지된 상부 절단날 및, 상기 하부 절단날 홀더에 유지된 하부 절단날과; 상기 이동 프레임상에 설치된 것으로 투광부와 수광부를 구비한 시일 테이프 감지용 레이저 센서;를 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 1 그리퍼가 상기 리이드 탭 스트립을 인출하는 동안에는 상기 시일 테이프 감지용 레이저 센서가 상기 리이드 탭 스트립의 상하부에 일치하도록 상기 이동 프레임이 위치하며, 상기 시일 테이프 감지용 레이저 센서에 의해서 시일 테이프의 존재가 검출되면 상기 상부 절단날 및, 상기 하부 절단날이 상기 리이드 탭 스트립의 상하부에 일치함으로써 절단 작용을 수행할 수 있도록 상기 이동 프레임이 이동한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 리이드 탭 절단 장치로 진입하는 리이드 탭을 안내하기 위하여 리이드 탭 안내기가 더 구비되며, 상기 리이드 탭 안내기는 리이드 탭 스트립의 가장자리를 규제할 수 있는 블레이드가 원주면을 따라서 설 치된 롤러들을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 리이드 탭 절단 장치로 진입하는 리이드 탭이 역방향으로 이동하는 것을 방지하기 위한 클램프 장치가 더 구비되며, 상기 클램프 장치는 실린더에 의해서 승강될 수 있는 가압 롤러와; 상기 가압 롤러와의 사이에 상기 리이드 탭 스트립을 가압하는 피가압부;를 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 1 그리퍼 장치는, 고정 프레임과; 상기 고정 프레임에 회전 가능하게 설치된 볼스크류와; 상기 볼 스크류의 일 단부에 설치된 풀리와; 상기 볼스크류에 결합된 너트와; 상기 너트에 연결된 이동 블록과; 상기 이동 블록에 설치된 에어척과; 상기 에어척에 의해서 작동되는 제 1 그리퍼;를 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 2 그리퍼 장치는, 고정 프레임과; 상기 고정 프레임에 설치된 로드리스 실린더와; 상기 로드리드 실린더에 의해서 수평 이동되는 이동 블록과; 상기 이동 블록상에 설치된 에어척과; 상기 에어척에 의해서 작동되는 제 2 그리퍼;를 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 초음파 호온 장치는, 고정 프레임과; 상기 고정 프레임에 대하여 승강 가능하게 설치된 승강 프레임과; 상기 승강 프레임에 고정된 초음파 호온 홀더와; 상기 초음파 호온 홀더에 의해 유지되는 초음파 호온과; 상기 초음파 호온이 하강하였을때 그 하부에 접촉하는 엔빌;을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 리이드 탭 스트립에 시일 테이프가 부착되었는지의 여부를 감지할 수 있도록, 전기를 인가할 수 있는 단자를 상기 시일 테이프 부착 추정 위치에서 승강시켜서 접촉하게 하는 시일 테이프 검출 센서를 더 구비한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 에 도시된 것은 본 발명에 따른 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치를 평면상의 블록 다이아그램으로 나타낸 것이다. 도 1 에 도시된 장치들은 중간의 선 C 를 따라서 상하 대칭으로 구비된 것을 알 수 있다. 또한 도 2 에 도시된 것은 도 1 의 장치를 정면으로 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 리이드 탭은 연속적인 스트립의 형태로 공급릴(121, 도 2)에 감겨서 제공되는데, 리이드 탭에는 도 10 을 참조하여 설명된 바와 같이 소정의 간격으로 시일 테이프가 부착되어 있다. 스트립 형태의 리이드 탭은 릴(121)로부터 풀려나와서 다수의 롤러(111)를 통해서 레벨러(leveller, 112)로 공급된다. 이때, 리이드 탭 스트립의 사이에 끼워져서 공급되던 보호 테이프는 회수용 릴(122, 도 2)에 감겨서 배출된다. 레벨러(112)는 다수의 롤러를 상하 접촉시켜서 회전할 수 있게 한 것으로서, 그 사이로 리이드 탭 스트립이 통과할때 리이드 탭 스트립을 평탄하게 펴주는 역할을 한다. 다음에 클램프 장치(113)를 통과하게 되며, 상기 클램프 장치(113)는 리이드 탭 스트립이 역방향으로 인출되는 것을 방지한다. 이후에 리이드 탭 스트립은 시일 테이프 검출 센서(114)를 통과하게 되는데, 이것은 리이드 탭 스트립에 시일 테이프가 부착된 상태인지의 여부를 검출한다. 시일 테이프 검출 센서(114)는 예를 들면 전기를 인가할 수 있는 단자를 시일 테이프 부착 추정 위치에서 승강시켜서 접촉함으로써, 만일 통전이 이루어지면 시일 테이프가 리이드 탭 스트립에 부착되지 않은 것을 알 수 있다.
다음에 리이드 탭 스트립은 절단 장치(120)를 통과하게 된다. 절단 장치(120)는 리이드 탭 스트립을 개별의 리이드 탭으로 절단하는 장치이며, 이때 정확한 리이드 탭의 길이 및, 리이드 탭과 시일 테이프와의 정확한 상대적인 위치를 보장할 수 있도록 되어 있다. 절단 장치(120)에서 리이드 탭 스트립은 제 1 그리퍼 장치(115)의 제 1 그리퍼(115a)에 의해서 인출된다. 또한 절단 장치(120)에서 절단된 리이드 탭은 제 1 그리퍼 장치(115)의 제 1 그리퍼(115a)에 의해서 이동된다. 다음에 제 1 그리퍼 장치(115)는 제 2 그리퍼 장치(116)의 제 2 그리퍼(116a)에 리이드 탭을 전달한다. 제 2 그리퍼(116a)는 리이드 탭을 캐리어(102)상으로 가져가서 적층된 전극판 조립체의 전극탭에 대하여 일치되게 한다. 캐리어(102)는 전극판들과 세퍼레이터가 상호 적층된 전극판 조립체를 상부에 배치하는 것으로서, 직선 운동을 통해서 전극판 조립체들을 각 공정별 장치로 이송하는 역할을 하는 것이다. 다음에 초음파 호온(117)이 승강 작용을 통해 리이드 탭과 전극탭이 중첩된 위치에 접근하여 접합 작용을 수행한다.
도 3 에 도시된 것은 도 1 을 통하여 설명된 리이드 탭의 절단 장치에 대한 정면도이며, 도 4 에 도시된 것은 도 3 의 우측면도이다.
도면을 참조하면, 리이드 탭의 절단 장치는, 고정 프레임(131)과, 상기 고정 프레임(131)에 대하여 수평 방향 이동 가능하게 설치된 이동 프레임(132)과, 상기 이동 프레임(132)상에 설치되어 상호 접근하거나 이격될 수 있는 상부 절단날 홀더(151) 및, 하부 절단날 홀더(152)와, 상기 상부 절단날 홀더(151)에 유지된 상부 절단날(138) 및, 상기 하부 절단날 홀더(152)에 유지된 하부 절단날(139)과, 상기 이동 프레임(132)상에 설치된 시일 테이프 감지용 레이저 센서의 투광부(153) 및, 수광부(154)를 구비한다.
상기 이동 프레임(132)의 수평 방향 운동은 고정 프레임(131)의 상부 일측에 고정된 실린더(148)에 의해서 공급되는 동력에 의해서 이루어지며, 상기 이동 프레임(132)은 고정 프레임(131)상에 고정된 레일(135)을 따라서 안내 운동된다. 한편, 이동 프레임(132)상에서 승강 운동을 통해서 상호 접근하거나 이격될 수 있게 설치된 상하부 절단날 홀더(151,152)는 상기 이동 프레임(132)상에 고정된 상부 실린더(136) 및, 하부 실린더(137)에 의해서 공급되는 동력에 의해서 작동된다. 또한 이동 프레임(132)상에 고정된 레이저 센서의 투광부(153)로부터 발진된 레이저 비임은 수광부(154)에 의해서 수광되어 그 사이에 시일 테이프가 존재하는지의 여부를 감지한다.
도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 절단 장치에 근접하여 리이드 탭 안내기(141)가 배치된다. 리이드 탭 안내기(141)는 리이드 탭 스트립이 절단 장치로 진입할때 리이드 탭 스트립을 안내하기 위한 장치로서, 리이드 탭 스트립의 진행 방향으로 배치된 2 개의 롤러(142)를 구비한다. 상기 롤러(142)에는 리이드 탭 스트립의 양측 가장자리를 규제할 수 있는 블레이드(142a)가 구비됨으로써, 리이드 탭 스트립의 가장자리는 블레이드(142a)의 외부로 이탈될 수 없도록 되어 있다.
한편, 도 1 을 통하여 설명된 리이드 탭의 클램프 장치는 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이 가압 롤러(146)와, 피가압부(147)와, 상기 가압 롤러(146)를 상기 피가압부(147)에 대하여 가압하는 동력을 공급하는 실린더(146)를 구비한다. 리이드 탭 스트립은 상기 가압 롤러(146)와 피가압부(147) 사이에서 압력을 받게 된다.
리이드 탭 스트립은 절단 장치에 의해서 소정의 길이로 절단된다. 클램프 장치(113)와 리이드 탭 정렬기(141)를 거쳐 절단 장치에 진입되는 리이드 탭 스트립은, 도 1 에서 설명된 제 1 그리퍼 장치(115)의 제 1 그리퍼(115a)에 선단부가 파지되어서 전진될 수 있다. 리이드 탭 스트립이 전진하는 거리는 리이드 탭 스트립에 부착된 시일용 테이프를 투광부(153)와 수광부(154)를 구비한 레이저 센서로 감지함으로써 측정될 수 있으며, 따라서 도 11 을 참조하여 설명된 K 의 거리가 정확하게 관리될 수 있다.
절단 장치의 작용을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 우선, 도 4 에 도시된 실린더(148)가 수축하면, 이동 프레임(132)이 이동함으로써 레이저 센서의 투광부(153)와 수광부(154)가 리이드 탭 스트립의 상부 및, 하부에 일치하는 지점으로 이동된다. 다음에 제 1 그리퍼 장치(115)의 제 1 그리퍼(115a)에 의해 파지된 리이드 탭 스트립은 그에 부착된 시일 테이프가 레이저 센서에 의해서 감지될때까지 리이드 탭 스트립을 전진시킨다. 레이저 센서에 시일 테이프가 검출되면 리이드 탭 스트립의 전진은 중단된다. 다음에 실린더(148)가 팽창하게 되고, 그에 따라서 상호 이격된 상태에 있는 상하부 절단날(138,139)은 리이드 탭 스트립의 상부 및, 하부의 위치로 이동하게 된다. 다음에 상부 실린더(136) 및, 하부 실린더(137)가 팽창하게 되면 상하부 절단날(138,139)은 서로에 대하여 근접됨으로써 리이드 탭 스 트립의 절단 작용이 수행된다. 절단된 리이드 탭 스트립은 도 1 에 도시된 제 1 그리퍼 장치(115)의 제 1 그리퍼(115a)에 의해서 제 2 그리퍼 장치(116)의 제 2 그리퍼(116a)에 전달된다. 다음에 제 1 그리퍼(115a)는 다시 리이드 탭 스트립의 선단으로 이동하여 리이드 탭 스트립을 인출시킬 수 있는 위치에 도달하게 된다.
도 5 에 도시된 것은 제 1 그리퍼 장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도면을 참조하면, 제 1 그리퍼 장치(115)는 고정 프레임(155)과, 상기 고정 프레임(155)에 회전 가능하게 설치된 볼스크류(156)와, 상기 볼 스크류(156)의 일 단부에 설치된 풀리(157)와, 상기 볼스크류(156)에 결합된 너트(158)와, 상기 너트(158)에 연결된 이동 블록(159)과, 상기 이동 블록(159)에 설치된 에어척(air chuck, 160)과, 상기 에어척(160)에 의해서 작동되는 제 1 그리퍼(115)를 구비한다. 상기 풀리(157)는 도시되지 아니한 타이밍 벨트를 통해서 도시되지 아니한 서보 모터 연결됨으로써, 서보 모터의 동력에 의해 회전하게 된다. 따라서 볼스크류(156)가 회전하게 되며, 그에 의해서 너트(158) 및, 너트(158)에 연결된 이동 블록(159)이 이동된다. 에어척(160)은 공압에 의해서 그리퍼(115a)를 작용시킴으로써, 그리퍼(115a)가 리이드 탭을 파지할 수 있게 한다. 도시되지 않은 레이저 센서가 제 1 그리퍼 장치(115)의 일측에 설치되어 있으며, 따라서 제 1 그리퍼(115a)의 이동 거리를 감지할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 그리퍼(115a)는 절단 장치에 근접하게 이동하여 리이드 탭 스트립의 선단을 파지하여 리이드 탭 스트립을 인출할 수 있다. 또한 절단 장치에 의해서 절단된 리이드 탭을 제 2 그리퍼 장치(116)의 제 2 그리퍼(116a) 에 전달할 수 있다.
도 6 에 도시된 것은 제 2 그리퍼 장치에 대한 평면도이다.
도면을 참조하면, 제 2 그리퍼 장치는 고정 프레임(162)과, 상기 고정 프레임(162)에 설치된 로드리스 실린더(161)와, 상기 로드리드 실린더(161)에 의해서 수평 이동되는 이동 블록(163)과, 상기 이동 블록(163)상에 설치된 에어척(164)과, 상기 에어척(164)의 작용에 의해서 리이드 탭을 파지할 수 있는 제 2 그리퍼(116a)를 구비한다. 제 2 그리퍼(116a)는 제 1 그리퍼(115a)에 파지된 리이드 탭을 제 1 그리퍼(115a)로부터 전달받아서 파지하게 되며, 이후에 캐리어(169)상에 놓인 적층 전극 조립체의 전극탭에 리이드 탭을 접촉시키는 위치로 이동한다. 제 2 그리퍼(116a)의 작용에 의해서 전극 조립체의 전극탭과 리이드 탭이 중첩되면, 이후에 초음파 호온(117, 도 1)의 작용에 의해서 접합이 이루어진다.
도 7 에 도시된 것은 초음파 호온(horn) 장치에 대한 정면도이다.
도면을 참조하면, 초음파 호온 장치는 고정 프레임(171)과, 상기 고정 프레임(171)에 대하여 승강 가능하게 설치된 승강 프레임(173)과, 상기 승강 프레임(173)에 고정된 초음파 호온 홀더(177)와, 상기 초음파 호온 홀더(177)에 의해 유지되는 초음파 호온(176)을 구비한다. 승강 프레임(173)은 승강 실린더(172)의 작용에 의해서 승강되며, 승강 프레임(173)의 승강 운동은 가이드(174)와 레일(175)에 의해서 안내된다.
도 8 에 도시된 것은 초음파 호온과 캐리어와 엔빌의 상호 위치를 개략적인 평면도로서 도시한 것이다.
제 2 그리퍼(116a)는 리이드 탭(161)을 전극판 조립체의 전극탭에 일치시켜서 중첩되게 한다. 이때 리이드 탭(161)과 전극탭은 엔빌(181)의 상부에 놓여지게 된다. 엔빌(181)은 초음파 호온(176)이 리이드 탭(161)과 전극탭의 중첩 부분을 향해 상부로부터 접근하여 그 중첩부를 가압할때 중첩부의 하부를 받쳐주는 부분이다.
도 1, 도 7 및, 도 8 을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 그리퍼(116a)가 리이드 탭(161)을 캐리어(169)상의 전극탭을 향해 가져올때 초음파 호온(176)은 승강 실린더(172)의 작용에 의해서 상승된 상태로 유지된다. 리이드 탭(161)이 전극탭에 중첩되면 초음파 호온(176)은 하강하게 되며, 초음파 호온(176)과 엔빌(181) 사이에 리이드 탭(161)과 전극탭의 중첩부가 배치됨으로써 초음파 접합이 이루어질 수 있다. 초음파 접합이 이루어진 전극판 조립체는 캐리어에 의해서 후공정으로 이송된다.
본 발명에 따른 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치는 리이드 탭 스트립을 정확한 위치에서 절단하여 전극판 조립체의 전극탭에 접합할 수 있다. 전극판 적층 및, 조립 시스템은 개별의 전극판을 적층시키고, 리이드 탭을 절단하여 전극탭에 접합하는 모든 공정을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다는 장점이 있다. 더욱이, 모든 공정이 자동화 장비로서 구현되므로 매우 향상된 생산성을 달성할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예 지적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 전극판 조립체의 전극탭에 접합될 리이드 탭 스트립을 공급하는 리이드 탭 스트립 공급 릴;
    상기 리이드 탭 스트립에 부착된 시일 테이프를 감지하여 리이드 탭 스트립을 소정의 길이로 절단하는 리이드 탭 스트립 절단 장치;
    상기 절단된 리이드 탭을 파지하여 인출하는 제 1 그리퍼 장치와, 상기 제 1 그리퍼 장치로부터 절단된 리이드 탭을 전달받아서 캐리어상에 배치된 전극판 조립체의 전극탭에 일치시키도록 이송시키는 제 2 그리퍼 장치; 및,
    상기 리이드 탭을 상기 전극탭에 접합시키는 초음파 호온 장치;를 구비하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리이드 탭 스트립 절단 장치는,
    고정 프레임과;
    상기 고정 프레임에 대하여 수평 방향 이동 가능하게 설치된 이동 프레임과;
    상기 이동 프레임상에 설치되어 상호 접근하거나 이격될 수 있는 상부 절단날 홀더 및, 하부 절단날 홀더와;
    상기 상부 절단날 홀더에 유지된 상부 절단날 및, 상기 하부 절단날 홀더에 유지된 하부 절단날과;
    상기 이동 프레임상에 설치된 것으로 투광부와 수광부를 구비한 시일 테이프 감지용 레이저 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 그리퍼가 상기 리이드 탭 스트립을 인출하는 동안에는 상기 시일 테이프 감지용 레이저 센서가 상기 리이드 탭 스트립의 상하부에 일치하도록 상기 이동 프레임이 위치하며,
    상기 시일 테이프 감지용 레이저 센서에 의해서 시일 테이프의 존재가 검출되면 상기 상부 절단날 및, 상기 하부 절단날이 상기 리이드 탭 스트립의 상하부에 일치함으로써 절단 작용을 수행할 수 있도록 상기 이동 프레임이 이동하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 리이드 탭 절단 장치로 진입하는 리이드 탭을 안내하기 위하여 리이드 탭 안내기가 더 구비되며, 상기 리이드 탭 안내기는 리이드 탭 스트립의 가장자리 를 규제할 수 있는 블레이드가 원주면을 따라서 설치된 롤러들을 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 리이드 탭 절단 장치로 진입하는 리이드 탭이 역방향으로 이동하는 것을 방지하기 위한 클램프 장치가 더 구비되며, 상기 클램프 장치는 실린더에 의해서 승강될 수 있는 가압 롤러와; 상기 가압 롤러와의 사이에 상기 리이드 탭 스트립을 가압하는 피가압부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그리퍼 장치는,
    고정 프레임과;
    상기 고정 프레임에 회전 가능하게 설치된 볼스크류와;
    상기 볼 스크류의 일 단부에 설치된 풀리와;
    상기 볼스크류에 결합된 너트와;
    상기 너트에 연결된 이동 블록과;
    상기 이동 블록에 설치된 에어척과;
    상기 에어척에 의해서 작동되는 제 1 그리퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 그리퍼 장치는,
    고정 프레임과;
    상기 고정 프레임에 설치된 로드리스 실린더와;
    상기 로드리드 실린더에 의해서 수평 이동되는 이동 블록과;
    상기 이동 블록상에 설치된 에어척과;
    상기 에어척에 의해서 작동되는 제 2 그리퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 호온 장치는,
    고정 프레임과;
    상기 고정 프레임에 대하여 승강 가능하게 설치된 승강 프레임과;
    상기 승강 프레임에 고정된 초음파 호온 홀더와;
    상기 초음파 호온 홀더에 의해 유지되는 초음파 호온과;
    상기 초음파 호온이 하강하였을때 그 하부에 접촉하는 엔빌;을 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 리이드 탭 스트립에 시일 테이프가 부착되었는지의 여부를 감지할 수 있도록, 전기를 인가할 수 있는 단자를 상기 시일 테이프 부착 추정 위치에서 승강시켜서 접촉하게 하는 시일 테이프 검출 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 2 차 전지의 리이드 탭 접합 장치.
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