KR101528002B1 - Rolling Device for Lithium ion Secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초고속 와인딩이 가능한 이차전지의 권취장치에 관한 것으로, 특히 축회전을 수행하며 극판을 권취하는 메인권심부와, 상기 메인권심부에 일단이 결합되어 외부방향으로 연장되는 커넥팅유닛 및 상기 커넥팅유닛의 타단에 연결되는 다수의 단위권심부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 젤리롤(jelly roll) 타입의 이차전지의 권취장치의 권심의 구조를 다수의 단위권심으로 이루어지는 구조로 형성하여, 각형 이차전지의 선속도의 상이점으로 인한 와인딩(winding) 속도의 저해문제를 해소하고, 권취시 권취되는 전극에 가해지는 회전에 의한 전극 충격을 최소화하여 신뢰성 높은 이차전지를 제공할 수 있으며, 원기둥 모양의 단위권심의 배치거리를 조절하여 다양한 사이즈의 전지를 제조할 수 있는 효과도 있다.The present invention relates to a winding device for a secondary battery capable of high-speed winding. More particularly, the present invention relates to a winding device for a secondary battery capable of high-speed winding, And a plurality of unit winding portions connected to the other end of the unit.
According to the present invention, the winding structure of a winding device of a jelly roll type secondary battery is formed to have a structure composed of a plurality of unit cores so that the winding speed of the rechargeable battery It is possible to provide a highly reliable secondary battery by solving the problem of inhibition and minimizing the electrode impact caused by the rotation applied to the electrode wound at the time of winding and adjusting the arrangement distance of the columnar unit winding core to manufacture batteries of various sizes There is also an effect.

Description

이차전지의 권취장치{Rolling Device for Lithium ion Secondary battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rolling device for a lithium secondary battery,

본 발명은 초고속 와인딩이 가능한 이차전지의 권취장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a winding device for a secondary battery capable of ultra-high speed winding.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화 된 전기/전자 장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록In recent years, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, and camcorders have been actively developed and produced. These portable electrical / electronic devices can be operated in a place where there is no separate power source

전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자 장치를 일정기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다.It has a built-in battery pack. The built-in battery pack has at least one battery therein so as to output a voltage of a certain level to drive the portable electric / electronic device for a predetermined period of time.

전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충ㆍ방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다.In consideration of economical aspects, the battery pack employs a secondary battery capable of charging / discharging. Typical examples of the secondary battery include a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, and a lithium secondary battery such as a lithium battery and a lithium ion battery.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V~4.3V의 범위에서 통상 구현되며, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.Particularly, the lithium secondary battery is usually operated at an operating voltage in the range of 3.6V to 4.3V and is three times higher than a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery which is widely used as a portable electronic equipment power source, It is a trend that is rapidly expanding from the side.

이러한 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.Such a secondary battery mainly uses a lithium-based oxide as a cathode active material and a carbonaceous material as an anode active material. Generally, a battery using a liquid electrolyte is referred to as a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is referred to as a lithium polymer battery, which is classified as a liquid electrolyte cell and a polymer electrolyte cell, depending on the type of the electrolyte. In addition, the lithium secondary battery is manufactured in various shapes. Typical shapes include a cylindrical shape, a square shape, and a pouch shape.

통상적으로, 이차 전지는 전극 조립체(젤리롤(jelly roll) 또는 권취품)와, 전극 조립체를 수용하는 리튬 이차전지용 케이스와, 리튬 이차 전지용 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 및 케이스를 마감하는 캡 조립체를 포함한다.Generally, a secondary battery includes an electrode assembly (jelly roll or wound product), a case for a lithium secondary battery which accommodates an electrode assembly, an electrolyte solution which is injected into the case for a lithium secondary battery to enable movement of lithium ions, And a cap assembly that closes the case.

도 1은 이차전지의 구조 중 젤리롤(jelly roll) 타입의 각형 이차전지의 전극조립체를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual view showing an electrode assembly of a jelly roll type prismatic secondary cell in the structure of a secondary battery.

도시된 것과 같이, 이차전지의 구조 중 젤리롤(jelly roll) 타입의 각형 이차전지의 전극조립체는 양극집전체의 소정영역에 양극활물질층이 형성된 양극전극판(10), 음극집전체의 소정영역에 음극활물질층이 형성된 음극전극판(20), 상기 양극전극판(10) 및 음극전극판(20)상에 도포되어 상기 양극전극판(10)과 음극전극판(20)의 쇼트(short)를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세라믹 세퍼레이터 기능막(30,이하 분리막라 한다)이 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성된다. 그리고 전극조립체 상부로는 각 전극의 전극리드(15, 25)가 돌출되게 된다.As shown in the figure, an electrode assembly of a jelly roll type prismatic secondary cell in the structure of a secondary battery includes a positive electrode plate 10 having a positive electrode active material layer formed on a predetermined region of the positive electrode collector, A negative electrode plate 20 having a negative electrode active material layer formed on the positive electrode plate 10 and a negative electrode plate 20 to form a short between the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20, And a ceramic separator functional film 30 (hereinafter, referred to as a separator film) is wound in a jelly-roll shape so as to prevent migration of lithium ions and to enable only lithium ions to move. The electrode leads 15 and 25 of each electrode protrude above the electrode assembly.

도 2는 도 1에서 상술한 이차전지의 구조 중 젤리롤(jelly roll) 타입의 각형 이차전지의 전극조립체의 권취장치의 요부를 개념화단 도면이다.FIG. 2 is a conceptual drawing of a main part of a winding device of an electrode assembly of a jelly-roll type prismatic secondary cell in the structure of the secondary battery described above with reference to FIG.

젤리롤(jelly roll) 타입의 각형 이차전지의 전극조립체의 권취장치는 회전구동력을 제공하는 구동부(2)와 연결되는 권심부재(1)가 구비되며, 상기 권심부재가 회전하며 상술한 양극, 분리막, 음극의 적층구조물이 권취되게 된다.A winding device for an electrode assembly of a jelly-roll type prismatic secondary cell is provided with a core member 1 connected to a driving unit 2 for providing a rotational driving force, and the core member is rotated, , The laminated structure of the negative electrode is wound.

상기 권심부재(1)은 얇고 육각형의 단면 형상으로 단일재질로 형성되며, 전극조립체의 규격에 따라 그에 맞는 새로운 권심부재(1)가 형성되게 된다. 그러나 이러한 종래의 권심부재(1)의 경우 단변부분의 회전 각속도(X2)와 장변 부분의 회전 각속도(X1)의 차이가 커, 전지의 크기가 커지면 권취(winding) 속도가 느려지며, 이를 극복하기 위해 권취속도를 높이는 경우에는 권취되는 전극에 충격이 가해지게 되는 문제가 발생하게 되는 문제가 발생하게 된다.The core member 1 is formed of a single material having a thin and hexagonal cross-sectional shape, and a new core member 1 is formed according to the standard of the electrode assembly. However, in the case of such a conventional core member 1, the difference between the rotational angular speed X2 of the short side portion and the rotational angular speed X1 of the long side portion becomes large, and when the size of the battery becomes large, the winding speed becomes slow, There arises a problem that an impact is applied to the wound electrode when the winding speed is increased.

등록특허 제10-0646535호Patent No. 10-0646535

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 젤리롤(jelly roll) 타입의 이차전지의 권취장치의 권심의 구조를 다수의 단위권심으로 이루어지는 구조로 형성하여, 각형 이차전지의 선속도의 상이점으로 인한 와인딩(winding) 속도의 저해문제를 해소하고, 권취시 권취되는 전극에 가해지는 회전에 의한 전극 충격을 최소화하여 신뢰성 높은 이차전지를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a jelly roll type secondary battery retractor having a winding core structure of a plurality of unit cores, And to provide a highly reliable secondary battery by solving the problem of inhibiting the winding speed due to the difference of the linear velocity of the battery and minimizing the electrode impact caused by rotation applied to the electrode wound at the time of winding.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 이차전지의 권취장치에 있어서, 축회전을 수행하며 극판을 권취하는 메인권심부; 상기 메인권심부에 일단이 결합되어 외부방향으로 연장되는 커넥팅유닛; 및 상기 커넥팅유닛의 타단에 연결되는 다수의 단위권심부;를 포함하는 이차전지의 권취장치를 제공한다.As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a secondary battery reeling device comprising: a main winding core portion for performing axial rotation and winding an electrode plate; A connecting unit having one end coupled to the main winding core portion and extending outwardly; And a plurality of unit winding portions connected to the other end of the connecting unit.

본 발명에 따르면, 젤리롤(jelly roll) 타입의 이차전지의 권취장치의 권심의 구조를 다수의 단위권심으로 이루어지는 구조로 형성하여, 각형 이차전지의 선속도의 상이점으로 인한 와인딩(winding) 속도의 저해문제를 해소하고, 권취시 권취되는 전극에 가해지는 회전에 의한 전극 충격을 최소화하여 신뢰성 높은 이차전지를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the winding structure of a winding device of a jelly roll type secondary battery is formed to have a structure composed of a plurality of unit cores so that the winding speed of the rechargeable battery It is possible to solve the problem of inhibition and minimize the electrode shock caused by rotation applied to the electrode wound at the time of winding, thereby providing a highly reliable secondary battery.

나아가, 원기둥 모양의 단위권심의 배치거리를 조절하여 다양한 사이즈의 전지를 제조할 수 있는 효과도 있다.Furthermore, it is also possible to manufacture cells of various sizes by adjusting the arrangement distance of the cylindrical core unit.

도 1은 종래의 이차전지의 구조 중 젤리롤(jelly roll) 타입의 각형 이차전지의 전극조립체를 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1에서 상술한 이차전지의 구조 중 젤리롤(jelly roll) 타입의 각형 이차전지의 전극조립체의 권취장치의 요부를 개념화단 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 권취장치의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 권취장치의 상부 평면도를 도시한 것이다.
도 6은 단위권심의 형상을 도시한 개념도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual view showing an electrode assembly of a jelly roll type prismatic secondary cell in a structure of a conventional secondary battery. FIG.
FIG. 2 is a conceptual drawing of a main part of a winding device of an electrode assembly of a jelly-roll type prismatic secondary cell in the structure of the secondary battery described above with reference to FIG.
FIGS. 3 and 4 are perspective views of a winding device according to the present invention, and FIG. 5 is a top plan view of a winding device according to the present invention.
6 is a conceptual diagram showing the shape of the unit winding core.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
Hereinafter, the configuration and operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals denote the same elements regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 권취장치의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 권취장치의 상부 평면도를 도시한 것이다.FIGS. 3 and 4 are perspective views of a winding device according to the present invention, and FIG. 5 is a top plan view of a winding device according to the present invention.

도시된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 권취장치는 축회전을 수행하며 극판을 권취하는 메인권심부(110)와 상기 메인권심부에 일단이 결합되어 외부방향으로 연장되는 커넥팅유닛(121, 131, 141) 및 상기 커넥팅유닛의 타단에 연결되는 다수의 단위권심부(120, 130, 140)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a winding apparatus according to the present invention includes a main winding core 110 for winding an electrode plate and rotating the main winding core, connecting units 121 and 131 each having one end connected to the main winding core and extending in the outward direction And 141, and a plurality of unit winding units 120, 130 and 140 connected to the other end of the connecting unit.

상기 메인권심부(110)은 상기 커넥팅유닛(121, 131, 141)의 일단이 결합하는 몸체와 상기 몸체에 회전력을 전달하는 구동유닛의 결합구조로 구현될 수 있다.The main winding core 110 may be realized by a coupling structure of a body to which one end of the connecting unit 121, 131, or 141 is coupled and a driving unit that transmits a rotational force to the body.

상기 단위권심부(120, 130, 140)는, 상기 메인권심부(110)의 상부 방향으로 일정한 길이를 구비하는 바타입(bar type)의 구조물로, 권취되는 이차전지의 권취부재와 맞닿는 면이 곡률이 형성되는 구조물로 구현될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 것과 같이, 단면이 원 또는 타원인 원기둥 모향의 구조물이 메인권심부(110)의 상측 방향으로 배열되는 구조로 구현될 수 있다. 물론, 본 발명의 단위권심부의 구조로 단면이 원 또는 타원인 원기둥 모향의 구조물은 일 실시예이며 다양한 형상의 구조물로 변형이 가능하다.The unit winding units 120, 130, and 140 are bar type structures having a predetermined length in the upper direction of the main winding unit 110, and a surface of the unit winding unit 120, It can be realized as a structure in which a curvature is formed. In other words, as shown in FIG. 3, a structure in which a cylindrical core structure having a circular or elliptical cross section is arranged in the upward direction of the main winding core 110 can be realized. Of course, the cylindrical core structure having a circular or elliptical cross section with the structure of the unit core portion of the present invention is an embodiment, and can be modified into various structures.

아울러, 상기 단위권심부(120, 130, 140)와 메인권심부(110)를 연결하는 커넥팅유닛(131)은 길이 조절이 가능한 구조로 구현되어, 도 3에 도시된 구조에서 각 단위권심부에 연결되는 커넥팅 유닛(131)의 길이를 줄이는 경우, 도 4와 같이 전체 폭을 줄일 수 있게 구현할 수 있다. 그리고 다수의 단위권심부의 외면을 따라서 전극 부재(양극, 분리막, 음극)가 권취되게 되는바, 전지의 크기를 조절할 수 있게 된다.In addition, the connecting unit 131 connecting the unit winding units 120, 130, 140 and the main winding unit 110 may be configured to have a length-adjustable structure. In the structure shown in FIG. 3, When the length of the connected connecting unit 131 is reduced, the overall width can be reduced as shown in FIG. Further, the electrode members (anode, separator, and cathode) are wound along the outer surfaces of the plurality of unit winding portions, so that the size of the battery can be adjusted.

상술한 본 발명에 따른 권심의 구조에서, 단위권심으로 나누는 이유는 중대형 전지나 전체적인 전지 셀이 커지는 추세이므로, 와인딩 작업시 하중을 감소하기 위해 효율적으로 무게를 감소시킬 수 있도록 구현할 수 있기 때문이다. 이러한 점에서 본 발명에 따른 권심구조는 최적의 구조로 중량 감소를 통해 공정 효율화를 구현할 수 있다.The reason for dividing the unit core by the above-described structure of the present invention is that the weight of the middle- or large-sized battery or the entire battery cell is increased, so that the weight can be effectively reduced in order to reduce the load during the winding operation. In this respect, the core structure according to the present invention can achieve process efficiency through weight reduction with an optimal structure.

또한, 본 발명에 따른 상기 단위권심부는, 권취된 이차전지의 폴딩라인(folding line)을 형성하는 기준이 되는 제1권심부(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 도 1에서 상술한 각형 이차전지의 경우에는 권취된 전극조립체의 단면이 타원 형상으로 납작한 구조로 구현되는데, 본 발명에 따른 단위권심부의 외각으로 권취되는 전극조립체는 통상 원통형의 형상이 되는데, 이 경우 납작한 구조로 가압시 폴딩라인을 형성하는 기준이 된다.The unit winding unit according to the present invention may include a first winding unit 120 as a reference for forming a folding line of the wound rechargeable battery. That is, in the case of the prismatic secondary battery described above with reference to FIG. 1, the end of the wound electrode assembly is flattened to have an elliptical shape, and the electrode assembly wound around the unit winding core according to the present invention has a generally cylindrical shape In this case, a flat structure is used as a standard for forming a folding line when pressurized.

도 5를 참조하면, 이는 도 3의 평면도를 도시한 것으로, 중심부의 메인권심부(110)을 중심으로 다수의 단위권심부가 커넥팅유닛을 매개로 연결되어 있다.Referring to FIG. 5, this is a plan view of FIG. 3, in which a plurality of unit winding core portions are connected to each other via a connecting unit around a central winding core portion 110 at the center.

이 경우 다수의 단위권심부 중, 권취된 이차전지의 폴딩라인(folding line)을 형성하는 기준이 되는 제1권심부(120)가 한쌍이 상호 대향하는 위치에 배치되도록 하며, 상기 제1권심부(120)은 다른 단위 권심부의 형상과는 다른 형상으로 구현함이 바람직하다. 본 발명에 따른 실시예에서는 제1권심부(120)은 단면의 형상이 납작한 타원 형상, 구체적으로는 상기 메인권심부의 수평축(Y)방향으로 장변이 형성되는 타원구조의 단면을 구비하도록 구현할 수 있다.In this case, among the plurality of unit winding units, a pair of first winding units 120, which serve as a reference for forming a folding line of the rewound secondary battery, are arranged at mutually opposite positions, It is preferable that the protrusions 120 are formed in a shape different from that of the other unit winding portions. In the embodiment of the present invention, the first winding core 120 may have a elliptical cross-sectional shape, specifically, an elliptical cross-section having a long side in the Y direction of the main winding core have.

또한, 본 발명에 따른 단위 권심부는 상기 제1권심부(120) 이외에도 상기 제1권심부의 배치 위치의 상부인 제1영역 및 상기 제1영역에 대향하는 제2영역에 배치되는 다수의 제2권심부를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the unit winding portion according to the present invention may have a first region that is an upper portion of an arrangement position of the first winding portion in addition to the first winding portion 120 and a second region that is located in a second region opposite to the first region, 2 core core.

즉, 도 5의 평면도와 같이, 다수의 원통형 부재(130, 140)이 상기 제1권심부의 상부 영역 및 하부 영역에 더 배치되며, 전체적으로 제1권심부와 제2권심부의 외각이 원통형을 이루도록 구현할 수 있다.That is, as shown in the plan view of FIG. 5, a plurality of cylindrical members 130 and 140 are further disposed in the upper region and the lower region of the first winding core, and the outer peripheries of the first winding core and the second winding core as a whole are cylindrical .

또한, 상기 제2권심부(130, 140)는, 상기 제1영역 및 제2영역에 배치되는 단위권심부의 개수가 동일하도록 배치될 수 있으며, 이웃하는 단위권심부(130, 140) 간의 이격거리를 조절가능하도록 커넥팅유닛(131, 141)과 상기 메인권심부(110) 사이에 수평거리조절부(미도시)를 구비할 수 있다. 즉, 도시된 도면에서 단위권심부(120과 140) 사이의 폭을 좁힐 수 있도록, 상기 메인권시부(110) 상에 커넥팅 유닛의 거리를 늘리거나 줄일 수 있는 가이드 홈 등의 구조를 구현할 수 있다.The second winding units 130 and 140 may be disposed such that the number of the unit winding units arranged in the first and second regions is the same. The distance between the neighboring unit winding units 130 and 140 A horizontal distance adjusting unit (not shown) may be provided between the connecting units 131 and 141 and the main winding core 110 so that the distance can be adjusted. That is, in the drawing, it is possible to implement a structure of a guide groove or the like which can increase or decrease the distance of the connecting unit on the main winding unit 110 so as to narrow the width between the unit winding units 120 and 140 .

또한, 본 발명에서 단위권심부의 길이를 조절할 수 있도록 케넉팅 유닛에 길이조절부(122, 132, 142)를 구비할 수 있다. 상기 길이조절부를 통해 전체 권취장치의 직경을 줄이거나 늘려서 이차전지의 크기를 조절할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 길이 조절부는 커넥팅 유닛을 단위개체로 나누어 나사결합이나 슬라이딩 결합하는 구조로 길이 조절을 구현할 수 있다.In addition, in the present invention, the length adjusting portions 122, 132, and 142 may be provided in the knocking unit to adjust the length of the unit winding portion. The size of the secondary battery can be adjusted by reducing or increasing the diameter of the entire winding device through the length adjuster. The length adjusting unit may be a structure in which the connecting unit is divided into unit parts and screwed or sliding combined to realize the length adjustment.

도 6은 도 3 및 도 5의 단위권심부의 형상을 도시한 것이다.Fig. 6 shows the shape of the unit core portion in Figs. 3 and 5. Fig.

(a)에 도시된 것은 제2권심부(130)의 구조로 원통형 구조를 도시한 것으로, 일정한 직경(T2)와 길이(T1)을 구비하는 구조로 길이(T1)은 전극조립체의 크기에 따라 가변될 수 있다. (b)에 도시된 것은 상술한 제1권심부(120)의 구조를 도시한 것으로, 폴딩라인을 구현하기 위해 장축과 단축을 가지는 타원형상의 단면을 가지는 구조로 도시한 것이다. 도시하지는 않았지만, 상기 단위권심부 자체의 길이를 조절할 수 있도록 구현하는 것도 가능하다. 즉 커넥팅 유닛의 길이 조절하는 것과 같이 단위권심부 자체를 분리 결합이 가능한 단위개체로 형성하고 결합을 통해 길이 조절이 가능한 유닛으로 구현할 수 있다.(a) shows a cylindrical structure by the structure of the second winding part 130, and has a structure having a certain diameter T2 and a length T1. The length T1 is a length of the electrode assembly according to the size of the electrode assembly Can be varied. (b) illustrate the structure of the first winding core 120 described above, and illustrate a structure having an elliptical cross-section having a major axis and a minor axis in order to realize a folding line. Although not shown, it is also possible to adjust the length of the unit winding core portion itself. That is, the unit winding core itself may be formed as a unit body capable of being detachably coupled, such as a length of a connecting unit, and the length of the unit winding core unit can be adjusted by coupling.

이상의 본 발명에 따른 권취장치는 다수의 단위권심으로 이루어지는 구조로 형성하여, 각형 이차전지의 선속도의 상이점으로 인한 와인딩(winding) 속도의 저해문제를 해소하고, 권취시 권취되는 전극에 가해지는 회전에 의한 전극 충격을 최소화할 수 있음은 물론, 커넥팅 유닛의 길이 조절을 통해 다양한 전지 사이즈에도 대응할 수 있도록 할 수 있다.The winding device according to the present invention has a structure composed of a plurality of unit cores so as to solve the problem of impeding the winding speed due to the difference in linear velocity of the prismatic secondary battery, It is possible to minimize the electrode impact caused by the connecting unit, and also to cope with various battery sizes by adjusting the length of the connecting unit.

본 발명에 따른 권취장치에 의해 권취된 전극조립체는 권취장치에서 분리된 후 가압공정을 통해 각형 이차전지로 구현할 수 있게 된다.The electrode assembly wound by the winding device according to the present invention can be realized as a prismatic secondary battery through a pressing process after being separated from the winding device.

또한, 이러한 제조공정을 통해 제조된 양극과 음극의 전기화학적 반응에 의해 전기를 생산하는 전기화학셀에 적용될 수 있는 바, 전기화학 셀의 대표적인 예로는, 슈퍼 캐패시터(super capacitor), 울트라 캐패시터(ultra capacitor), 이차전지, 연료전지, 각종 센서, 전기분해장치, 전기화학적 반응기 등에 적용될 수 있다.In addition, the present invention can be applied to an electrochemical cell that generates electricity by electrochemical reaction between a positive electrode and a negative electrode manufactured through such a manufacturing process. As typical examples of the electrochemical cell, there are super capacitor, ultracapacitor capacitors, secondary batteries, fuel cells, various sensors, electrolytic devices, electrochemical reactors, and the like.

특히, 이러한 전극조립체를 포함하는 이차전지는 충방전이 가능한 전극조립체가 이온 함유 전해액으로 함침된 상태에서 전지케이스에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 하나의 바람직한 예에서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지일 수 있다.Particularly, the secondary battery including such an electrode assembly has a structure in which a chargeable and dischargeable electrode assembly is embedded in a battery case in a state of being impregnated with an ion-containing electrolytic solution. In one preferred example, the secondary battery is a lithium secondary battery Lt; / RTI >

최근 리튬 이차전지는 소형 모바일 기기뿐만 아니라 대형 디바이스의 전원으로 많은 관심을 모으고 있으며, 그러한 분야에의 적용 시 작은 중량을 가지는 것이 바람직하다. 이차전지의 중량을 줄이는 하나의 방안으로서, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체를 내장한 구조가 바람직할 수 있다. 이러한 리튬 이차전지에 대해서는 당업계에 공지되어 있으므로 본 명세서에는 관련 설명을 생략한다.Recently, a lithium secondary battery has attracted much attention as a power source for a large-sized device as well as a small-sized mobile device, and it is desirable to have a small weight when applied to such a field. As one of the measures for reducing the weight of the secondary battery, a structure in which the electrode assembly is embedded in the pouch-shaped case of the aluminum laminate sheet may be preferable. Such a lithium secondary battery is well known in the art, so a description thereof will be omitted herein.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 중대형 디바이스의 전원으로 사용할 때에는, 장기간의 사용시에도 작동 성능의 저하 현상을 최대한 억제하고, 수명 특성이 우수하며, 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있는 구조의 이차전지가 바람직하다. 이러한 관점에서 본 발명의 전극조립체를 포함하는 이차전지는 이를 단위전지로 하는 중대형 전지모듈에 바람직하게 사용될 수 있다.In addition, as described above, when used as a power source for a middle- or large-sized device, a secondary battery having a structure capable of suppressing the deterioration of operating performance to a maximum extent during long- term use, having excellent lifespan characteristics, and mass- From this point of view, the secondary battery including the electrode assembly of the present invention can be preferably used for a middle- or large-sized battery module using the unit battery.

다수의 이차전지를 포함하는 전지 모듈을 포함하는 전지 팩의 경우, 파워 툴(power tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 이루어진 군에서 선택된 전기차; 이-바이크(E-bike); 이-스쿠터(E-scooter); 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차로 이루어진 중대형 디바이스 군에서 선택된 하나 이상의 전원으로 사용될 수 있다.In the case of a battery pack including a battery module including a plurality of secondary batteries, a power tool; An electric vehicle selected from the group consisting of Electric Vehicle (EV), Hybrid Electric Vehicle (HEV), and Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV); E-bike; An e-scooter; Electric golf cart; Electric truck; And an electric commercial vehicle.

중대형 전지모듈은 다수의 단위전지들을 직렬 방식 또는 직렬/병렬 방식으로 연결하여 고출력 대용량을 제공하도록 구성되어 있으며, 그에 대해서는 당업계에 공지되어 있으므로 본 명세서에는 관련 설명을 생략한다.The middle- or large-sized battery module is configured to provide a large-capacity large-capacity battery by connecting a plurality of unit cells in a serial manner or a serial / parallel manner, which is well known in the art and thus will not be described herein.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

110: 메인권심부
120, 130, 140: 단위권심부
121, 131, 141: 커넥팅유닛
122, 132, 142: 길이조절수단110: main winding
120, 130, 140:
121, 131, 141: connecting unit
122, 132, 142: length adjusting means

Claims (11)

이차전지의 권취장치에 있어서,
축회전을 수행하며 극판을 권취하는 메인권심부;
상기 메인권심부에 일단이 결합되어 외부방향으로 연장되는 커넥팅유닛; 및
상기 커넥팅유닛의 타단에 연결되는 다수의 단위권심부;
를 포함하는 이차전지의 권취장치.
In the winding device for a secondary battery,
A main winding core portion for performing axial rotation and winding the pole plate;
A connecting unit having one end coupled to the main winding core portion and extending outwardly; And
A plurality of unit winding portions connected to the other end of the connecting unit;
Wherein the secondary battery includes:
청구항 1에 있어서,
상기 단위권심부는,
상기 메인권심부의 상부 방향으로 일정한 길이를 구비하는 바타입(bar type)의 구조물로,
권취되는 이차전지의 권취부재와 맞닿는 면이 곡률이 형성되는 이차전지의 권취장치.
The method according to claim 1,
Wherein the unit winding core portion comprises:
A bar type structure having a predetermined length in the upper direction of the main winding core portion,
And a curved surface is formed on a surface of the secondary battery that is in contact with the winding member of the secondary battery to be wound.
청구항 2에 있어서,
상기 단위권심부는,
단면의 형상이 원형 또는 타원형의 구조물인 이차전지의 권취장치.
The method of claim 2,
Wherein the unit winding core portion comprises:
Wherein the shape of the cross section is a circular or elliptical structure.
청구항 1에 있어서,
상기 단위권심부는,
권취된 이차전지의 폴딩라인(folding line)을 형성하는 기준이 되는 제1권심부를 포함하는 이차전지의 권취장치.
The method according to claim 1,
Wherein the unit winding core portion comprises:
And a first winding core serving as a reference for forming a folding line of the wound secondary battery.
청구항 4에 있어서,
상기 제1권심부는,
상기 메인권심부의 양측에 한쌍이 대향하는 위치에 배치되는 구조로 형성되는 이차전지의 권취장치.
The method of claim 4,
Wherein the first winding core comprises:
And a pair of opposite sides of the main winding core are disposed opposite to each other.
청구항 5에 있어서,
상기 제1권심부는,
다른 단위권심부의 단면의 형상과 상이한 구조로 형성되는 이차전지의 권취장치.
The method of claim 5,
Wherein the first winding core comprises:
And the second unit winding core portion is formed in a structure different from a shape of a cross section of another unit winding core portion.
청구항 6에 있어서,
상기 제1권심부는,
상기 메인권심부의 수평축(Y)방향으로 장변이 형성되는 타원구조의 단면을 구비하는 이차전지의 권취장치.
The method of claim 6,
Wherein the first winding core comprises:
And a cross section of an elliptical structure in which a long side is formed in a direction of a horizontal axis (Y) of the main winding core portion.
청구항 5에 있어서,
상기 단위권심부는,
상기 제1권심부의 배치 위치의 상부인 제1영역 및 상기 제1영역에 대향하는 제2영역에 배치되는 다수의 제2권심부를 더 포함하는 이차전지의 권취장치.
The method of claim 5,
Wherein the unit winding core portion comprises:
Further comprising a plurality of second winding portions arranged in a first region which is an upper portion of the arrangement position of the first winding portion and a second region which is opposite to the first region.
청구항 8에 있어서,
상기 제2권심부는,
상기 제1영역 및 제2영역에 배치되는 단위권심부의 개수가 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지의 권취장치.
The method of claim 8,
And the second winding core comprises:
Wherein the number of the unit winding sections arranged in the first region and the number of the unit winding sections arranged in the second region is the same.
청구항 9에 있어서,
상기 다수의 제2권심부는,
이웃하는 단위권심부 간의 이격거리를 조절가능하도록 커넥팅유닛과 상기 메인권심부 사이에 수평거리조절부를 더 포함하는 이차전지의 권취장치.
The method of claim 9,
Wherein the plurality of second winding units comprise:
Further comprising a horizontal distance adjusting unit between the connecting unit and the main winding core so as to adjust a distance between neighboring unit winding units.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커넥팅유닛은,
상기 메인권심부의 내부방향 또는 외부 방향으로 길이를 조절할 수 있는 길이조절부를 더 포함하는 이차전지의 권취장치.The method according to any one of claims 1 to 10,
The connecting unit includes:
And a length adjuster capable of adjusting a length of the main winding core in an inner direction or an outer direction of the main winding core.
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