KR101287417B1

KR101287417B1 - 이차전지용 전극조립체 테이핑장치

Info

Publication number: KR101287417B1
Application number: KR1020100131237A
Authority: KR
Inventors: 김선재; 홍지준
Original assignee: (주)열린기술
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2013-07-18
Also published as: KR20120069905A

Abstract

본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치는, 접착면이 전극조립체의 외측단을 향하도록 접착테이프를 공급하는 클램프; 상기 접착테이프의 비접착면 측에 위치되어, 상기 접착테이프의 중단 접착면이 상기 전극조립체의 외측단에 밀착되도록 상기 접착테이프의 중단을 미는 제1 가압블럭; 상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 일측에 위치되어, 상기 접착테이프의 일측 접착면이 상기 전극조립체의 일측면을 향하도록 상기 접착테이프의 일측을 미는 제2 가압블럭; 상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 타측에 위치되어, 상기 접착테이프의 타측 접착면이 상기 전극조립체의 타측면을 향하도록 상기 접착테이프의 타측을 미는 제3 가압블럭;을 포함하여 구성된다. 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치를 이용하면, 접착테이프를 단위 길이로 절단시키는 공정과 절단된 접착테이프를 전극조립체의 가장자리를 부착시키는 공정을 자동화시킬 수 있으므로, 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 제품의 품질 균일화를 구현할 수 있다는 장점이 있다.

Description

이차전지용 전극조립체 테이핑장치 {Apparatus for taping electrode assembly of secondary battery}

본 발명은 이차전지용 전극판을 적층시키기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전극판 적층 과정에서 전극판의 들뜸이나 손상이 발생되지 아니하도록 구성되는 이차전지용 전극판 적층장치에 관한 것이다.

전지는 내부에 들어있는 활물질의 화학에너지를 전기화학적 산화환원반응에 의해 전기에너지로 변환하는 장치이다. 이를 위하여 전지는 화학반응 대신에 전기화학적 반응이 일어나 전자가 도선을 통하여 외부로 빠져나갈 수 있도록 특별한 구조로 이루어져 있으며, 도선을 통하여 흐르는 전자는 전기에너지가 되어서 우리생활에 유용하게 사용되고 있다.

오늘날의 전지기술은 1860년 연축전지의 등장 이래 100년 이상 개량을 거듭하여 고출력화, 고성능화, 경량화, 소형화, 신뢰성 향상등에 대한 연구개발이 진행되어서 그 기술이 크게 진보되어 왔다. 최근 전자 장비의 소형화 및 경량화가 실현되고 휴대용 전자 기기의 사용이 일반화됨에 따라, 고에너지 밀도를 갖는 리튬 이온 전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 리튬 이온 전지는, 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 재료로 제작되어 상호 교번으로 적층되는 음극판 및 양극판과, 상기 양극판과 음극판이 직접 접촉되지 아니하도록 상기 양극판과 음극판 사이에 삽입되는 분리막과, 상기 음극판, 양극판, 분리막이 적층된 전극조립체가 내부로 인입되는 케이스와, 상기 케이스 내부로 주입되는 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 포함하여 구성된다. 따라서 리튬 이온 전지는, 리튬 이온이 상기 양극판 및 음극판에서 삽입 및 탈리될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기적 에너지를 생성하도록 구성된다. 이러한 리튬 이온 전지는 소용량의 핸드폰 배터리로부터 대용량의 전기자동차용 배터리에 이르기까지 다양하게 사용되고 있으며, 현재 시중에 일반적으로 유통되는 전극집전체의 면적도 1 내지 70㎠에 이르기까지 다양한 규격으로 제작되고 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 전극조립체에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 전극조립체의 구조를 도시하는 분해사시도이고, 도 2는 외측단이 테이핑된 전극조립체의 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 전극조립체(10)는, 양극 활물질이 도포되어 있는 양극판(20a)과 음극 활물질이 도포되어 있는 음극판(20b)이 분리막(30)을 개재시킨 상태에서 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있다.

양극판(20a) 및 음극판(20b)의 일측단부에는 각각 전기적 연결을 위한 양극단자(22a) 및 음극단자(22b)가 돌출되어 있다. 이때, 양극단자(22a)와 음극단자(22b)는 상호 겹치지 아니하는 위치에 마련되어 있는바, 복수 개의 양극판(20a)과 음극판(20b)이 적층되는 경우 양극단자(22a)와 음극단자(22b)는 각각 구분되어 적층된다.

이때, 상기와 같이 전극판(20)과 분리막(30)이 교번으로 적층되도록 구성되는 전극조립체는, 케이스가 파우치 등과 같이 강도가 약한 연포장재로 되는 경우 낙하 및 외부 충격 등에 의해 쉽게 변형될 뿐만 아니라 전극판(20)과 분리막(30)이 움직여 적층 배열이 흐트러짐으로 인해, 내부 단락이 유발될 수 있다는 단점이 있다. 따라서 전극판(20)과 분리막(30)의 적층 배열을 일정하게 고정시킬 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이 전극조립체(10)의 가장자리 주변에 접착테이프(40)를 테이핑시키는 방법이 널리 활용되고 있다.

그러나 이와 같은 테이핑 작업은 현재까지 작업자의 수작업에 의해서만 이루어져 왔는바, 생산성이 매우 낮아 제조원가가 상승되고, 작업자의 숙련도에 따라 품질이 불균일해진다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전극조립체의 가장자리를 접착테이프로 부착시키는 공정을 자동화시킴으로써, 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 제품의 품질 균일화를 구현할 수 있는 전극조립체 테이핑장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치는, 접착면이 전극조립체의 외측단을 향하도록 접착테이프를 공급하는 클램프; 상기 접착테이프의 비접착면 측에 위치되어, 상기 접착테이프의 중단 접착면이 상기 전극조립체의 외측단에 밀착되도록 상기 접착테이프의 중단을 미는 제1 가압블럭; 상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 일측에 위치되어, 상기 접착테이프의 일측 접착면이 상기 전극조립체의 일측면을 향하도록 상기 접착테이프의 일측을 미는 제2 가압블럭; 상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 타측에 위치되어, 상기 접착테이프의 타측 접착면이 상기 전극조립체의 타측면을 향하도록 상기 접착테이프의 타측을 미는 제3 가압블럭;을 포함하여 구성된다.

상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭은 상호 이격되도록 병렬로 배열되고, 상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭 사이에 위치되어 상기 제2 가압블럭을 따라 이송 가능하며, 상기 접착테이프를 향하는 끝단이 상기 제1 가압블럭과 접촉 및 이격될 수 있도록 회동 가능한 구조로 구성되는 제1 회동링크; 상기 제1 회동링크의 끝단이 상기 제1 가압블럭에 접촉되는 방향으로 상기 제1 회동링크에 탄성력을 인가하는 제1 탄성부재; 상기 제1 가압블럭과 제3 가압블럭 사이에 위치되어 상기 제3 가압블럭을 따라 이송 가능하며, 상기 접착테이프를 향하는 끝단이 상기 제1 가압블럭과 접촉 및 이격될 수 있도록 회동 가능한 구조로 구성되는 제2 회동링크; 상기 제2 회동링크의 끝단이 상기 제1 가압블럭에 접촉되는 방향으로 상기 제2 회동링크에 탄성력을 인가하는 제2 탄성부재;를 더 포함한다.

상기 제1 회동링크의 끝단에는 상기 제1 가압블럭의 외측면을 타고 구르는 제1 롤러가 구비되고, 상기 제2 회동링크의 끝단에는 상기 제1 가압블럭의 외측면을 타고 구르는 제2 롤러가 구비된다.

상기 제1 탄성부재는, 압축된 상태로 양단이 상기 제2 가압블럭과 상기 제1 회동링크에 결합되는 코일스프링이고, 상기 제2 탄성부재는, 압축된 상태로 양단이 상기 제3 가압블럭과 상기 제2 회동링크에 결합되는 코일스프링이다.

상기 제1 가압블럭이 고정결합되어, 상기 제1 가압블럭을 이송시키는 제1 이송블럭; 상기 제2 가압블럭이 고정결합되고 상기 제1 회동링크가 회전 가능한 구조로 결합되어, 상기 제2 가압블럭 및 제1 회동링크를 이송시키는 제2 이송블럭; 상기 제3 가압블럭이 고정결합되고 상기 제2회동링크가 회전 가능한 구조로 결합되어, 상기 제3 가압블럭 및 제2 회동링크를 이송시키는 제3 이송블럭;을 더 포함한다.

상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭은, 상기 접착테이프와 접촉되는 끝단면에 상기 접착테이프의 흡착을 위한 흡착홀이 구비된다.

상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭에 흡착될 수 있는 길이로 상기 접착테이프를 절단하는 절단수단을 더 포함하되, 상기 절단수단은 상기 접착테이프가 상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭에 흡착된 이후 상기 접착테이프를 절단하도록 구성된다.

상기 제1 가압블럭은 상기 접착테이프의 중단이 상기 전극조립체의 외측단에 접촉될 때까지만 이송되고, 상기 제2 가압블럭과 제3 가압블럭은 상기 제1 가압블럭보다 더 멀리까지 이송되도록 구성된다.

상기 제2 가압블럭의 흡착홀과 제3 가압블럭의 흡착홀에 형성되는 흡착력의 크기는, 상기 접착테이프의 하측과 상측이 상기 제2 가압블럭의 끝단면과 제3 가압블럭의 끝단면에 흡착된 상태에서 상기 제1 탄성부재 및 제2 탄성부재에 의한 제1 회동링크 및 제2 회동링크의 회전력에 의해 이동 가능하도록 설정된다.

상기 클램프는, 상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭의 이송경로를 벗어난 양측에 각각 구비되는 제1 클램프와 제2 클램프로 구성되되, 상기 제1 클램프는 롤 상태로 감겨진 접착테이프의 끝단이 상기 제2 클램프를 향해 돌출되도록 상기 접착테이프를 클램핑할 수 있는 구조로 구성되고, 상기 제2 클램프는 상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭의 이송경로를 가로지르는 방향으로 이동 가능한 구조로 구성되어, 상기 제1 클램프에 클램핑된 접착테이프의 끝단을 클램핑한 후 상기 접착테이프를 잡아당기도록 구성된다.

본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치를 이용하면, 접착테이프를 단위 길이로 절단시키는 공정과 절단된 접착테이프를 전극조립체의 가장자리를 부착시키는 공정을 자동화시킬 수 있으므로, 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 제품의 품질 균일화를 구현할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 전극조립체의 구조를 도시하는 분해사시도이다.
도 2는 외측단이 테이핑된 전극조립체의 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치의 사시도 및 측면도이다.
도 5 내지 도 10은 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치의 동작과정을 순차적으로 도시하는 측면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치의 사시도 및 측면도이다.

본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치는, 양극판과 음극판이 교번으로 적층되되 양극판과 음극판 사이에 분리막이 삽입되도록 구성되는 전극조립체(10)의 가장자리를 접착테이프(40)로 테이핑함으로써 양극판과 음극판과 분리막을 고정시키기 위한 장치로서, 접착테이프(40)를 단위길이로 절단하는 공정과 절단된 접착테이프(40)를 전극조립체(10)의 가장자리에 접착시키는 공정을 모두 자동화시킬 수 있도록 구성된다는 점에 특징이 있다.

이와 같은 동작이 가능하도록 하기 위한 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 접착면(본 실시예에서는 좌측면)이 전극조립체(10)의 외측단을 향하도록 접착테이프(40)를 공급하는 클램프(110, 120)와, 접착테이프(40)의 비접착면(본 실시예에서는 우측면) 측에 위치되어 상기 접착테이프(40)를 전극조립체(10) 측으로 미는 가압블럭(210~230)을 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 수평으로 안착된 전극조립체(10)의 외측단을 테이핑할 수 있도록, 클램프(110, 120)는 접착테이프(40)를 수직방향으로 공급하고 가압블럭(210~230)은 접착테이프(40)를 수평방향으로 미는 구조만을 도시하고 있으나, 클램프(110, 120)가 접착테이프(40)를 공급하는 방향과 가압블럭(210~230)이 접착테이프(40)를 미는 방향은 전극조립체(10)의 안착방향에 따라 자유롭게 변경될 수 있다. 예를 들어, 전극조립체(10)가 수직으로 세워진 상태로 공급되는 경우, 클램프(110, 120)는 수평방향으로 접착테이프(40)를 공급하고, 가압블럭(210~230)은 접착테이프(40)를 수직방향으로 밀도록 배치될 수 있다.

한편, 상기 가압블럭(219~230)은, 접착테이프(40)의 중단을 밀어 전극조립체(10)의 외측단에 접착시키는 제1 가압블럭(210)과, 제1 가압블럭(210)의 하측에 위치되며 접착테이프(40)의 하측을 밀어 전극조립체(10)의 저면에 접착시키는 제2 가압블럭(220)과, 제1 가압블럭(210)의 상측에 위치되며 접착테이프(40)의 상측을 밀어 전극조립체(10)의 상면에 접착시키는 제3 가압블럭(230)으로 구성되는데, 상기 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)은 제1 가압블럭(210)과 평행한 방향으로 이송되도록 구성될 수도 있고, 제1 가압블럭(210)과 다른 방향으로 이송되도록 구성될 수도 있다. 즉, 도 4에 도시된 실시예의 경우, 제2 가압블럭(220)은 우하측에서 좌상측으로 비스듬히 이송되어 접착테이프(40)의 하측을 전극조립체(10)의 저면에 접착시키고, 제3 가압블럭(230)은 우상측에서 좌하측으로 비스듬히 이송되어 접착테이프(40)의 상측을 전극조립체(10)의 상면에 접착시키도록 구성될 수도 있다.

그러나 이와 같이 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)의 이송방향이 제1 가압블럭(210)의 이송방향과 상이한 경우에는, 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)을 설치하는데 많은 어려움이 있을 수 있다. 따라서 상기 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)은 본 실시예에 도시된 바와 같이 제1 가압블럭(210)과 동일한 방향으로 이송되도록 구성됨이 바람직하다. 이때, 이송접착테이프(40)의 중단은 전극조립체(10)의 외측단에 접촉될 때까지만 밀리고, 접착테이프(40)의 상측 및 하측은 전극조립체(10)의 상면과 하면을 덮도록 중단보다 멀리까지 밀려야 하므로, 상기 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)은 제1 가압블럭(210)보다 멀리까지 이송되도록 구성되어야 할 것이다. 이와 같이 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 제1 가압블럭(210)보다 멀리까지 이송되도록 구성되면, 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 제1 가압블럭(210)과 동일한 방향으로 이송되더라도 접착테이프(40)의 하측 및 상측을 전극조립체(10)의 저면과 상면에 부착시킬 수 있게 된다.

한편, 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 접착테이프(40)를 전극조립체(10) 측으로 미는 동안 상기 접착테이프(40)가 떨어지거나 비틀어지지 아니하도록, 상기 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)은 상기 접착테이프(40)와 접촉되는 끝단면에 상기 접착테이프(40)의 흡착을 위한 흡착홀(h)이 구비될 수 있다. 상기 흡착홀(h)은 별도의 공기흡입수단(미도시)에 의해 진공이 형성되어 접착테이프(40)를 흡착시킬 수 있도록 구성되는데, 이와 같은 흡착홀(h) 및 공기흡입수단은 이미 여러 분야에서 널리 활용되고 있으므로, 이에 대한 상세한 구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 제1 가압블럭(210)의 두께가 전극조립체(10)의 두께보다 약간 두껍고(더 명확하게는 제1 가압블럭(210)의 두께가 전극조립체(10)의 두께보다 접착테이프(40) 2겹의 두께만큼 더 두껍고) 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 제1 가압블럭(210)의 저면 및 상면에 접촉되도록 구성되면, 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 전극조립체(10)의 하측 및 상측으로 이송될 때 접착테이프(40)의 하측과 상측이 제2 가압블럭(220)의 상면과 제3 가압블럭(230)의 저면에 의해 밀려 전극조립체(10)의 저면과 상면에 각각 압착될 수 있다. 그러나 본 실시예에 도시된 바와 같이 제1 가압블럭(210)의 두께가 전극조립체(10)의 두께보다 훨씬 두꺼운 경우에는 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 전극조립체(10)의 하측 및 상측으로 이송된다 하더라도 접착테이프(40)의 하측과 상측이 전극조립체(10)의 저면과 상면에 압착되지 못하게 된다는 문제가 발생될 수 있다.

따라서 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치는, 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 상호 이격되도록 병렬로 배열되고, 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220) 사이에 위치되어 상기 제2 가압블럭(220)을 따라 이송되며 접착테이프(40)를 향하는 끝단이 상기 제1 가압블럭(210)과 접촉 및 이격될 수 있도록 회동 가능한 구조로 구성되는 제1 회동링크(310)와, 상기 제1 회동링크(310)의 끝단이 상기 제1 가압블럭(210)에 접촉되는 방향으로 상기 제1 회동링크(310)에 탄성력을 인가하는 제1 탄성부재(410)와, 상기 제1 가압블럭(210)과 제3 가압블럭(230) 사이에 위치되어 상기 제3 가압블럭(230)을 따라 이송되며 접착테이프(40)를 향하는 끝단이 제1 가압블럭(210)과 접촉 및 이격될 수 있도록 회동 가능한 구조로 구성되는 제2 회동링크(320)와, 제2 회동링크(320)의 끝단이 제1 가압블럭(210)에 접촉되는 방향으로 제2 회동링크(320)에 탄성력을 인가하는 제2 탄성부재(420)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이때, 제1 탄성부재(410)와 제2 탄성부재(420)는 장시간동안 압축 및 압축해제가 반복되더라도 균일한 탄성을 가질 수 있는 코일스프링으로 적용됨이 바람직하다. 또한, 제1 회동링크(310)와 제2 회동링크(320)에 안정적으로 탄성력을 인가할 수 있도록, 제1 탄성부재(410)는 압축된 상태로 양단이 제2 가압블럭(220)과 제1 회동링크(310)에 결합되고, 제2 탄성부재(420)는 압축된 상태로 양단이 제3 가압블럭(230)과 제2 회동링크(320)에 결합됨이 바람직하다.

이와 같이 제1 탄성부재(410)와 제2 탄성부재(420)의 탄성력에 의해 끝단이 제1 가압블럭(210)에 가압되는 제1 회동링크(310) 및 제2 회동링크(320)가 추가로 구비되면, 제1 가압블럭(210)이 전극조립체(10)보다 현저히 두꺼워서 제2 가압블럭(220) 및 제3 가압블럭(230)이 직접 접착테이프(40)를 전극조립체(10)의 저면 및 상면에 압착시키지 못하더라도, 제1 회동링크(310) 및 제2 회동링크(320)가 제1 탄성부재(410)와 제2 탄성부재(420)의 탄성력에 의해 접착테이프(40)의 하측 및 상측을 전극조립체(10)의 저면 및 상면에 압착시키게 되므로, 전극조립체(10)의 두께에 관계없이 안정적인 테이핑이 가능해진다는 이점이 있다.

한편, 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)은 전극조립체(10) 및 접착테이프(40)의 종류에 따라 다양한 형상으로 제작될 수 있으므로, 이송실린더(미도시) 등과 같은 이송수단에 의해 이송되는 별도의 이송블럭(610~630)에 장착되어 이송수단이 이송블럭(610~630)을 이송시킬 때 이송블럭(610~630)과 함께 이송되는 것이 일반적이다. 이때, 제1 회동링크(310)는 제2 가압블럭(220)과 함께 이송되어야하고 제2 회동링크(320)는 제3 가압블럭(230)과 함께 이송되어야하므로, 상기 이송블럭(610~630)은 각각 독립적으로 이송 가능한 제1 이송블럭(610)과 제2 이송블럭(620)과 제3 이송블럭(630)으로 구성되되, 제1 이송블럭(610)에는 제1 가압블럭(210)이 고정결합되며, 제2 이송블럭(620)에는 제2 가압블럭(220)이 고정결합되고 제1 회동링크(310)가 회전 가능한 구조로 결합되며, 제3 이송블럭(630)에는 제3 가압블럭(230)이 고정결합되고 상기 제2회동링크가 회전 가능한 구조로 결합됨이 바람직하다. 이와 같은 구조로 구성되면, 제1 가압블럭(210)은 단독적으로 이송될 수 있고, 제2 가압블럭(220)은 제1 회동링크(310)와 함께 이송될 수 있으며, 제3 가압블럭(230)은 제2 회동링크(320)와 함께 이송될 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치는, 접착테이프(40)를 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)에 모두 흡착될 수 있는 길이로 절단하는 공정을 자동화시킬 수 있도록, 제2 가압블럭(220)의 하측에 위치되어 상기 접착테이프(40)를 절단하는 절단수단(500)을 추가로 구비할 수 있다. 이때 접착테이프(40)가 고정되지 아니한 상태에서 절단되면, 상기 접착테이프(40)가 바람에 의해 날리게 되어 전극조립체(10) 외측단에 정확하게 접착되기 어려워진다는 문제점이 있다. 따라서 상기 절단수단(500)은 상기 접착테이프(40)가 상기 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)에 흡착된 이후 상기 접착테이프(40)를 절단하도록 구성됨이 바람직하다.

이하 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치의 작동예를 상세히 설명한다.

도 5 내지 도 10은 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치의 동작과정을 순차적으로 도시하는 측면도이다.

본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치를 이용하여 전극조립체(10)의 외측단에 접착테이프(40)를 접착시키고자 하는 경우에는, 먼저 클램프(110, 120)를 이용하여 전극조립체(10)와 가압블럭(210~230) 사이로 접착테이프(40)를 제공한다.

이때 접착테이프(40)는 일반적으로 롤에 감겨진 상태로 제공되므로, 상기 클램프는 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)의 이송경로를 벗어난 양측(본 실시예에서는 상하측)에 각각 구비되는 제1 클램프(110)와 제2 클램프(120)로 구성되되, 제1 클램프(110)는 롤 상태로 감겨진 접착테이프(40)의 끝단이 상기 제2 클램프(120)를 향해 돌출되도록 상기 접착테이프(40)를 클램핑할 수 있는 구조로 구성되고, 제2 클램프(120)는 제1 클램프(110)에 클램핑된 접착테이프(40)의 끝단을 클램핑할 수 있으며 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)의 이송경로를 가로지르는 방향(본 실시예에서는 상하방향)으로 이동 가능한 구조로 구성됨이 바람직하다.

이와 같이 접착테이프(40)를 제공하기 위한 수단이 제1 클램프(110)와 제2 클램프(120)로 구성되면, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 클램프(120)를 하강시켜 제1 클램프(110)에 클램핑된 접착테이프(40)의 끝단을 잡은 후, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 클램프(120)를 상승시킴으로써 전극조립체(10)와 가압블럭(210~230) 사이로 접착테이프(40)를 위치시킬 수 있게 된다. 전극조립체(10)와 가압블럭(210~230) 사이에 접착테이프(40)가 위치되면, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 이송블럭(610)과 제2 이송블럭(620)과 제3 이송블럭(630)을 이동시켜 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)의 선단이 접착테이프(40)의 비접착면(본 실시예에서는 좌측면)에 접촉되도록 한 후, 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)의 선단에 구비된 흡착홀(h)에 진공압을 형성시켜 접착테이프(40)의 비접착면을 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)의 선단에 흡착시켜 고정한다.

접착테이프(40)의 고정이 완료되면, 도 8에 도시된 바와 같이 절단수단(500)을 전진시켜 절단날(510)이 접착테이프(40)를 절단하도록 한 후, 제1 가압블럭(210)과 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)을 전극조립체(10) 측으로 이동시킨다. 이때, 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)은 제1 가압블럭(210)보다 더 빠르게 전진되는바, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 회동링크(310)와 제2 회동링크(320)는 끝단이 제1 가압블럭(210)의 선단보다 더 앞쪽에 위치되고, 제1 탄성부재(410)와 제2 탄성부재(420)의 탄성력에 의해 각각의 끝단이 전극조립체(10)의 저면 및 상면을 향하는 방향으로 즉, 각각의 끝단이 가까워지는 방향으로 회동하게 된다. 이와 같이 제1 회동링크(310)와 제2 회동링크(320)의 끝단이 서로 가까워지도록 모아지면, 접착테이프(40) 중 제1 가압블럭(210)의 선단에 흡착된 부위의 하측은 제1 회동링크(310)에 의해 상향으로 밀리게 되고, 제1 가압블럭(210)의 선단에 흡착된 부위의 상측은 제2 회동링크(320)에 의해 하향으로 밀리게 되어, 종국에는 전극조립체(10)의 저면과 상면에 부착된다.

한편, 제1 회동링크(310)의 끝단과 제2 회동링크(320)의 끝단은 제1 가압블럭(210)의 외측면을 타고 슬라이딩될 뿐만 아니라 접착테이프(40)의 비접착면을 타고 슬라이딩 운동을 하게 되는데, 이 과정에서 제1 가압블럭(210)의 외측면 및 접착테이프(40)의 비접착면에 스크래치가 발생되는 현상이 발생되지 아니하도록, 제1 회동링크(310)의 끝단 및 제2 회동링크(320)의 끝단에는 각각 제1 롤러(312)와 제2 롤러(322)가 구비됨이 바람직하다. 이와 같이 제1 회동링크(310)의 끝단과 제2 회동링크(320)의 끝단에 제1 롤러(312)와 제2 롤러(322)가 구비되면, 제1 회동링크(310)와 제2 회동링크(320)가 제1 가압블럭(210)보다 빠르게 전진할 때 제1 가압블럭(210)의 외측면 및 접착테이프(40)의 비접착면에 미끄럼마찰을 발생시키지 아니하므로 제1 가압블럭(210)의 외측면 및 접착테이프(40)의 비접착면의 손상을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 제1 회동링크(310)와 제2 회동링크(320)가 제1 가압블럭(210)보다 빠르게 전진하여 접착테이프(40)의 하측과 상측을 전극조립체(10)의 저면 및 상면에 접착시킬 때, 제2 가압블럭(220)의 선단에 흡착된 접착테이프(40)의 하측은 위로 당겨지고 제3 가압블럭(230)의 선단에 흡착된 접착테이프(40)의 상측은 아래로 당겨지는데, 이때 접착테이프(40)의 하측과 상측은 각각 제2 가압블럭(220)의 선단과 제3 가압블럭(230)의 선단에 흡착된 상태를 유지하면서 슬라이딩 방식으로 이동하게 된다. 이때 제2 가압블럭(220)의 흡착홀(h)과 제3 가압블럭(230)의 흡착홀(h)에 형성되는 흡착력이 과도하게 크면 접착테이프(40)의 하측 및 상측이 제2 가압블럭(220)의 선단 및 제3 가압블럭(230)의 선단에 고착되어 이동하지 못하게 되고, 제2 가압블럭(220)의 흡착홀(h)과 제3 가압블럭(230)의 흡착홀(h)에 형성되는 흡착력이 과도하게 작으면 접착테이프(40)의 하측 및 상측이 제2 가압블럭(220)의 선단 및 제3 가압블럭(230)의 선단으로부터 쉽게 떨어지게 되므로, 제2 가압블럭(220)의 흡착홀(h)과 제3 가압블럭(230)의 흡착홀(h)에 형성되는 흡착력의 크기는 적절하게 선정되어야 할 것이다. 즉, 제2 가압블럭(220)의 흡착홀(h)과 제3 가압블럭(230)의 흡착홀(h)에 형성되는 흡착력의 크기는, 제1 회동링크(310)와 제2 회동링크(320)가 접착테이프(40)를 전극조립체(10)의 저면과 상면으로 가압할 때 접착테이프(40)의 하측과 상측이 제2 가압블럭(220)의 끝단면과 제3 가압블럭(230)의 끝단면에 흡착된 상태를 유지하면서 슬라이딩 방식으로 이동 가능한 범위로 설정됨이 바람직하다.

도 9에 도시된 상태에서 제2 가압블럭(220)과 제3 가압블럭(230)이 더 전진하게 되면, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 롤러(312)와 제2 롤러(322)는 접착테이프(40)의 하측 및 상측 비접착면을 타고 구르면서 접착테이프(40)의 하측 및 상측을 각각 전극조립체(10)의 저면 및 상면에 압착시키게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 전극조립체 테이핑장치를 이용하면, 접착테이프(40)를 절단하는 공정과, 절단된 접착테이프(40)를 전극조립체(10)의 외측단에 접착시키는 공정이 모두 자동화 가능하므로, 생산성 향상 및 제조원가 절감을 구현할 수 있고, 작업자의 숙련도에 관계없이 일정한 품질의 제품을 생산할 수 있다는 장점이 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

110 : 제1 클램프 120 : 제2 클램프
210 : 제1 가압블럭 220 : 제2 가압블럭
230 : 제3 가압블럭 310 : 제1 회동링크
320 : 제2 회동링크 410 : 제1 탄성부재
420 : 제2 탄성부재 500 : 절단수단
610 : 제1 이송블럭 620 : 제2 이송블럭
630 : 제3 이송블럭

Claims

삭제
접착면이 전극조립체의 외측단을 향하도록 접착테이프를 공급하는 클램프;
상기 접착테이프의 비접착면 측에 위치되어, 상기 접착테이프의 중단 접착면이 상기 전극조립체의 외측단에 밀착되도록 상기 접착테이프의 중단을 미는 제1 가압블럭;
상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 일측에 위치되어, 상기 접착테이프의 일측 접착면이 상기 전극조립체의 일측면을 향하도록 상기 접착테이프의 일측을 미는 제2 가압블럭;
상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 타측에 위치되어, 상기 접착테이프의 타측 접착면이 상기 전극조립체의 타측면을 향하도록 상기 접착테이프의 타측을 미는 제3 가압블럭;
을 포함하되, 상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭은 상호 이격되도록 병렬로 배열되고,
상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭 사이에 위치되어 상기 제2 가압블럭을 따라 이송 가능하며, 상기 접착테이프를 향하는 끝단이 상기 제1 가압블럭과 접촉 및 이격될 수 있도록 회동 가능한 구조로 구성되는 제1 회동링크;
상기 제1 회동링크의 끝단이 상기 제1 가압블럭에 접촉되는 방향으로 상기 제1 회동링크에 탄성력을 인가하는 제1 탄성부재;
상기 제1 가압블럭과 제3 가압블럭 사이에 위치되어 상기 제3 가압블럭을 따라 이송 가능하며, 상기 접착테이프를 향하는 끝단이 상기 제1 가압블럭과 접촉 및 이격될 수 있도록 회동 가능한 구조로 구성되는 제2 회동링크;
상기 제2 회동링크의 끝단이 상기 제1 가압블럭에 접촉되는 방향으로 상기 제2 회동링크에 탄성력을 인가하는 제2 탄성부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 회동링크의 끝단에는 상기 제1 가압블럭의 외측면을 타고 구르는 제1 롤러가 구비되고,
상기 제2 회동링크의 끝단에는 상기 제1 가압블럭의 외측면을 타고 구르는 제2 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 탄성부재는, 압축된 상태로 양단이 상기 제2 가압블럭과 상기 제1 회동링크에 결합되는 코일스프링이고,
상기 제2 탄성부재는, 압축된 상태로 양단이 상기 제3 가압블럭과 상기 제2 회동링크에 결합되는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭은, 상기 접착테이프와 접촉되는 끝단면에 상기 접착테이프의 흡착을 위한 흡착홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭에 흡착될 수 있는 길이로 상기 접착테이프를 절단하는 절단수단을 더 포함하되, 상기 절단수단은 상기 접착테이프가 상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭에 흡착된 이후 상기 접착테이프를 절단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 가압블럭은 상기 접착테이프의 중단이 상기 전극조립체의 외측단에 접촉될 때까지만 이송되고, 상기 제2 가압블럭과 제3 가압블럭은 상기 제1 가압블럭보다 더 멀리까지 이송되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 가압블럭의 흡착홀과 제3 가압블럭의 흡착홀에 형성되는 흡착력의 크기는, 상기 접착테이프의 하측과 상측이 상기 제2 가압블럭의 끝단면과 제3 가압블럭의 끝단면에 흡착된 상태에서 상기 제1 탄성부재 및 제2 탄성부재에 의한 제1 회동링크 및 제2 회동링크의 회전력에 의해 이동 가능하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 가압블럭이 고정결합되어, 상기 제1 가압블럭을 이송시키는 제1 이송블럭;
상기 제2 가압블럭이 고정결합되고 상기 제1 회동링크가 회전 가능한 구조로 결합되어, 상기 제2 가압블럭 및 제1 회동링크를 이송시키는 제2 이송블럭;
상기 제3 가압블럭이 고정결합되고 상기 제2회동링크가 회전 가능한 구조로 결합되어, 상기 제3 가압블럭 및 제2 회동링크를 이송시키는 제3 이송블럭;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.
접착면이 전극조립체의 외측단을 향하도록 접착테이프를 공급하는 클램프;
상기 접착테이프의 비접착면 측에 위치되어, 상기 접착테이프의 중단 접착면이 상기 전극조립체의 외측단에 밀착되도록 상기 접착테이프의 중단을 미는 제1 가압블럭;
상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 일측에 위치되어, 상기 접착테이프의 일측 접착면이 상기 전극조립체의 일측면을 향하도록 상기 접착테이프의 일측을 미는 제2 가압블럭;
상기 접착테이프의 길이방향을 따라 상기 제1 가압블럭의 타측에 위치되어, 상기 접착테이프의 타측 접착면이 상기 전극조립체의 타측면을 향하도록 상기 접착테이프의 타측을 미는 제3 가압블럭;을 포함하되,
상기 클램프는,
상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭의 이송경로를 벗어난 양측에 각각 구비되는 제1 클램프와 제2 클램프로 구성되되,
상기 제1 클램프는 롤 상태로 감겨진 접착테이프의 끝단이 상기 제2 클램프를 향해 돌출되도록 상기 접착테이프를 클램핑할 수 있는 구조로 구성되고,
상기 제2 클램프는 상기 제1 가압블럭과 제2 가압블럭과 제3 가압블럭의 이송경로를 가로지르는 방향으로 이동 가능한 구조로 구성되어, 상기 제1 클램프에 클램핑된 접착테이프의 끝단을 클램핑한 후 상기 접착테이프를 잡아당기도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극조립체 테이핑장치.