KR101742889B1 - 배터리의 전극 탭 융착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리의 전극 탭 융착 장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 전극 탭 융착 장치는, 다수 개 적층된 포일의 무지부 측에 다수 개의 관통공을 형성하고, 관통공에 와이어나 금속 분말 또는 용융 금속을 투입한 후 무지부가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 무지부를 융착하기 위한 장치로서, 장치는, 일측으로는 금속 와이어 또는 용융 금속이 투입된 관통공을 고온 압착하고 타측으로는 관통공에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착하는 압착구; 압착구의 일측에 배치되어 포일 일부를 내부에 수용하는 중공의 케이스 본체와, 케이스 본체의 일측 단면 일부에 개방된 제1 개방부와, 케이스 본체의 타측 단면 일부가 개방되어 포일의 관통공 및 관통공에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격되어 압착되는 부분이 케이스 본체 외부로 노출되도록 하는 제2 개방부를 구비하는 케이스; 압착구와 케이스를 감싸되, 제1 개방부 측은 개방된 회전체; 회전체의 회전 동작을 제어하는 회전체 동작 제어부를 포함한다.

Description

배터리의 전극 탭 융착장치{APPARATUS FOR FUSING ELECTRODE TAP OF BATTERY}

본 발명은 배터리의 전극 탭 융착 장치에 관한 것으로, 특히 다수 개의 적층된 포일의 무지부 측에 다수 개의 관통공을 형성하고, 관통공에 금속 와이어나 금속 분말 또는 용융 금속을 투입한 후 무지부가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 무지부를 융착함에 의해 전극 탭을 보다 안정적이고 효율적으로 융착할 수 있는 배터리의 전극 탭 융착장치에 관한 것이다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진시키기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

최근 PDA, 휴대폰, 캠코더 등의 휴대용 전자기기들은 에너지 밀도가 높으며, 재충전이 가능한 이차전지를 주전원으로 사용한다. 이러한 이차전지는 전원공급시간, 사이즈, 무게 등의 요인으로 인하여 휴대용 전자기기의 휴대성과 이동성을 결정하기 위한 매우 중요한 요소로서 인식되고 있다. 이차전지로는 니켈-아연 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 전지 등이 있는데, 작동전압이 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높은 리튬 전지가 널리 사용되고 있다. 도 1을 통해 이차전지에 대해 살펴보기로 한다.

도 1은 일반적인 전극 탭을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이차전지는 다수 개의 포일이 적층된 전극 탭(1)을 포함하고 있는데, 전극 탭(1)은 양극 또는 음극 활성물질이 도포되는 전극부(A)와, 전극부(A) 일측에 형성되는 것으로서 상호 융착되되 활성물질이 도포되지 않은 무지부(B)를 포함한다.

이때, 무지부(B)는 두께가 얇은 금속박판, 즉 포일형태로서 이를 접합하기 위해 용접하는 기술이 사용되었다.

그러나, 이러한 용접기술을 사용하는 경우 상술한 바와 같이 두께가 얇은 포일을 용접하는 관계로 모재의 심각한 손상을 유발하며, 아울러 용접이 이루어지더라도 접합부의 산화 및 이격부위의 표면산화로 인하여 접착 후 전극과 탭간의 접촉저항의 증가 등의 이차적 문제를 해결하기 어려운 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 초음파 융착을 이용하는 기술이 제안되고 있다. 그러나, 이러한 종래기술의 경우도 음파 융착의 특성상 실시적으로 무한정 구리박막(동포일)을 융착시킬 수 없는 문제가 있으며, 그 수량도 현재 0.01mm의 동 포일을 50장 내외로 융착 가능하나 접촉면의 완벽한 융착이 이루어지지 않는 경우가 많아 접촉저항의 증가로 인한 도전률 저하로 배터리의 발열 및 효율 저하의 원인이 된다.

또한, 테이프를 이용하여 접착하는 방법이 제안되고 있으나, 보다 많은 포일을 접착하기 어렵고 공정 또한 용이하지 않은 문제점이 있다.

이상 설명한 바와 같은 이차전지의 전극 탭 및 이에 대한 기술은 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행특허문헌에 자세히 기재되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

일본 공개 특허 제2005-056815호 일본 공개 특허 제2006-172807호 한국 등록 특허 제0228581호 한국 등록 특허 제0462780호 한국 등록 특허 제0819183호 한국 등록 특허 제0337707호 한국 등록 특허 제0608103호 한국 등록 특허 제0929032호 한국 공개 특허 제2012-0076020호

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 접착방식과는 달리 포일의 무지부측에 다수 개의 관통공을 형성하고, 관통공에 금속 와이어나 금속 분말 또는 용융 금속을 투입한 후 무지부가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 무지부가 융착되도록 하여, 종래보다 간단한 공정에 의해서도 효과적이고도 안정적으로 융착할 수 있는 배터리의 전극 탭 융착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 압착구와 케이스를 감싸되 개방된 부위를 갖는 회전체가 구비된 경우, 회전체 동작 제어, 회전체 회전력 제어, 회전체 회전방향 제어 및 설정시간 동안의 회전체 동작 제어를 통해 케이스 내부의 열을 적절히 발산시킬 수 있는 배터리의 전극 탭 융작장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 전극 탭 융착 장치는, 다수 개 적층된 포일의 무지부 측에 다수 개의 관통공을 형성하고, 관통공에 와이어나 금속 분말 또는 용융 금속을 투입한 후 무지부가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 무지부를 융착하기 위한 장치로서, 장치는, 일측으로는 금속 와이어 또는 용융 금속이 투입된 관통공을 고온 압착하고 타측으로는 관통공에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착하는 압착구; 압착구의 일측에 배치되어 포일 일부를 내부에 수용하는 중공의 케이스 본체와, 케이스 본체의 일측 단면 일부에 개방된 제1 개방부와, 케이스 본체의 타측 단면 일부가 개방되어 포일의 관통공 및 관통공에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격되어 압착되는 부분이 케이스 본체 외부로 노출되도록 하는 제2 개방부를 구비하는 케이스; 압착구와 케이스를 감싸되, 제1 개방부 측은 개방된 회전체; 회전체의 회전 동작을 제어하는 회전체 동작 제어부를 포함한다.

여기서, 회전체는, 회전체 동작 제어부가 회전체를 회전 동작시키는 경우 회전하는 제1 및 제2 샤프트; 및 제1 및 제2 샤프트 사이에 연결되어, 제1 및 제2 샤프트가 회전함에 따라 압착구와 케이스를 감싼 상태에서 회전하는 회전 하우징을 포함한다.

또한, 장치는, 제1 및 제2 샤프트를 하부에서 지지하는 샤프트 지지부를 더 포함하고, 샤프트 지지부는, 제1 및 제2 샤프트를 각각 하부에서 지지하는 제1 및 제2 지지대; 및 제1 및 제2 지지대 사이에 연결된 연결부를 포함한다.

또한, 회전체 동작 제어부는, 제1 및 제2 샤프트에 연결된 모터; 및 모터의 회전 동작을 제어하는 모터 동작 제어부를 포함한다.

또한, 회전체 동작 제어부가 회전체를 온 동작시키는 경우, 회전체의 회전력을 제어하는 회전체 회전력 제어부; 회전체 동작 제어부가 회전체를 온 동작시키는 경우, 회전체의 회전방향을 제어하는 회전체 회전방향 제어부; 및 회전체 동작 제어부가 회전체를 온 동작시키는 경우, 회전체의 온 동작 이후의 설정시간을 체크하는 타이머부를 더 포함하고, 설정시간이 경과하면 회전체 동작 제어부는 타이머부로부터 설정시간 경과신호를 수신하여 회전체를 오프 동작시킨다.

본 발명에 따르면, 포일의 무지부측에 다수 개의 관통공을 형성하고, 관통공에 금속 와이어나 금속 분말 또는 용융 금속을 투입한 후 무지부가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 무지부가 융착되도록 하여, 종래보다 간단한 공정에 의해서도 효과적이고도 안정적으로 융착할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 압착구와 케이스를 감싸되 개방된 부위를 갖는 회전체가 구비된 경우, 회전체 동작 제어, 회전체 회전력 제어, 회전체 회전방향 제어 및 설정시간 동안의 회전체 동작 제어를 통해 케이스 내부의 열을 적절히 발산시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 전극 탭을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단계 및 제2 단계를 설명하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 단계를 설명하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 단계를 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제5 단계를 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단계 및 제2 단계를 설명하는 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 단계를 설명하는 개념도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 단계를 설명하는 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제5 단계를 설명하는 개념도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시도이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 다수 개 적층된 포일(100)의 무지부(B) 측에 다수 개의 관통공(110)을 형성하고, 관통공(110)에 금속 와이어(W)나 금속 분말(P) 또는 용융 금속을 투입한 후 무지부(B)가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 무지부(B)를 융착하는 배터리의 전극 탭 융착방법이다.

종래에는 상술한 바와 같이 무지부를 용접하거나 또는 초음파를 이용하여 접합하는 등의 기술이 사용되었다. 그러나, 종래기술의 경우 접합시 모재의 손상이 발생하거나 보다 많은 포일을 접착하기 어렵고 공정 또한 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 상술한 바와 같이 관통공(110)에 금속 와이어 등을 투입한 후 고온으로 압착하여 보다 효율적이고도 안정적인 융착을 가능하게 할 수 있으며, 이하 본 발명의 방법(S100)에 대해 보다 상세히 설명한다.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이 전극 탭의 재료가 되는 포일(100) 중 무지부(B) 측에 다수 개의 관통공(110)을 형성하는 단계(S110, 이하 제1 단계라 함)를 수행한다. 이때, 관통공(110)은 적층되는 포일(100)의 적층량과 면적에 따라 다양한 크기를 가질 수 있으며, 예를 들어, 0.1mm이하에서 수 mm의 직경을 가질 수 있다. 또한, 관통공(110)은 도시된 바와 같이 일 열로 나란히 형성될 수 있고, 필요에 따라 다수 개의 열을 가지도록 형성될 수도 있다.

한편, 관통공(110)은 포일(100)을 천공하여 형성하는 것도 가능하다. 한편, 무지부(B)는 상술한 바와 같이 양극 또는 음극의 활성 물질이 도포되지 않는 부분으로서 추후 상호 융착되는 부분이며, 전극부(A)는 활성 물질이 도포되는 부분이다.

상술한 제1 단계(S110)에 의해 관통공(110)을 형성한 후 천공된 포일(100) 다수 개를 높이 방향으로 적층하는 단계(S120, 이하 제2 단계라 함)를 수행한다.

제2 단계(S120) 수행 후, 포일(100)의 관통공(110)에 와이어(W)를 삽입하는 단계(S130, 이하 제3 단계라 함)를 수행한다(도 3 참조). 이때, 와이어(W)는 금속 와이어(wire)를 사용하는 것도 가능하고 금속 분말을 이용하여 와이어로 성형하여 사용하는 것도 가능하며, 금속 분말을 페이스트와 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 금속은 납, 주석, 은 등을 사용할 수 있으며, 필요로 하는 온도특성에 따라 융점이 낮은 금속을 합금하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 와이어(W)는 관통공(110)에 삽입된 후 융착되어 무지부(B)를 융착시키는 것을 목적으로 하는 바, 이러한 목적을 달성하는 한, 와이어(W)가 다른 형상이나 성분을 가진다 하더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 와이어(W)를 관통공(110)에 삽입한 후 양단을 절곡하여 무지부(B)측에 밀착하는 것도 가능하다.

제3 단계(S130) 수행 후, 일측으로는 금속 와이어 또는 용융 금속이 투입된 관통공(110)을 고온 압착하고 타측으로는 관통공(110)에서 전극부(A) 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착하는 단계(S140, 이하 제4 단계라 함)를 수행한다(도 4 참조).

제4 단계(S140)에 의해 포일(100)이 견고하게 지지되도록 하는 한편, 압착된 부위에 의해 후술하는 고온 융착단계에서 발생하는 열이 전극부(A)측으로 확산되는 것을 방지하여 전극부(A)를 보호하고, 와이어(W)가 융융되면서(도 5 참조) 각 포일사이에 분포되어 무지부(B)가 상호 융착된다. 또한, 제4 단계(S140)를 통해 압착함에 의해 활성 물질이 도포되는 비 융착부인 전극부(A)가 상호 벌어지게 된다. 다시 말해서, 포일과 같은 박막형 물질은 적층면 사이에 공기층이 형성되는데, 이때 제4단계(S140)와 같이 특정 부분을 압착하면 상술된 바와 같이 나머지 부분이 상호 벌어지게 된다.

제4 단계(S140)에 의해 무지부(B)를 융착한 후 전극부(A)에 활성물질을 도포하는 단계(S150)를 수행할 수 있다.

물론, 제4 단계(S140) 전에 전극부(A)에 활성물질을 도포하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 포일(100)의 관통부(110)에 와이어(W)를 삽입한 후 융착하나 관통부(110)에 용융 금속을 투입하는 또 다른 방법(S200)도 가능하다.

즉, 전극 탭의 재료가 되는 포일(100) 중 무지부(B) 측에 다수 개의 관통공(110)을 형성하는 단계(S210,이하 제21 단계라 함)와, 천공된 포일(100) 다수 개를 높이 방향으로 적층하는 단계(S220, 이하 제22 단계라 함)를 수행한다. 제21 단계(S210)와 제22 단계(S220)는 상술한 제1 단계(S110)와 제2 단계(S120)와 동일하다. 다만, 일측으로는 금속 와이어 또는 용융 금속이 투입된 관통공(110)을 고온 압착하고 타측으로는 관통공(110)에서 전극부(A) 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착하는 단계(S230, 이하 제23 단계라 함)를 먼저 수행하는 점이 상이하다.

제23 단계(S230)를 수행한 후 관통공(110)에 용융 금속을 투입한 후 무지부(B)를 융착하는 단계(S240, 이하 제24 단계라 함)를 수행한다.

상술한 바와는 달리, 제23 단계(S230)를 먼저 수행한 후 용융 금속을 관통부(110)에 투입한 후 융착하는 제24 단계(S240)를 수행한다. 즉, 관통공(110)에 와이어를 사용하는 것과 용융 금속을 사용하는 것의 차이이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 포일(100)의 관통부(110)에 와이어(W)를 삽입한 후 융착하는 것으로서, 이하 도 6 및 도 7을 참조하여 무지부(B)를 융착하는 장치(10)에 대해 설명한다.

도시된 바와 같이, 장치(10)는 일측으로는 금속 와이어(W) 또는 용융 금속이 투입된 관통공(110)을 고온 압착하고 타측으로는 관통공(110)에서 전극부(A) 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착하는 압착구(200)를 포함한다. 압착구(200)는 관통공(110)에서 일정 간격 이격된 부분을 압착하여 전극부(A)측으로의 열 확산을 방지한다. 이를 위한 압착구(200)로는 알루미늄 합금과 같이 강도가 높고 열전도가 높은 금속이 사용될 수 있다.

한편, 압착구(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 관통공에서 전극부(A) 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착하는 부위가 포일의 무지부(B)와 접촉하되 복수의 접촉부위가 상호 이격되어 있는 형상인 포크 형태를 갖는다. 또한, 압착구(200)는 상술한 바와 같이 관통공(110) 부분을 고온 압착하기 위한 것으로서, 이는 널리 알려진 구성이므로 자세한 도시와 설명은 생략한다.

한편, 무지부(B) 압착시 과열이 발생하지 않도록 하는 케이스(300)를 포함하는 것도 가능하다. 이때, 케이스(300)는 압착구의 일측에 배치되어 포일(100) 일부를 내부에 수용하는 중공의 케이스 본체(310)와, 케이스 본체(310)의 일측 단면 일부에 개방되고 개방부위에 도어(311a)가 구비된 제1 개방부(311)와, 케이스 본체(310)의 타 측단면 일부가 개방되어 포일(100)의 관통공(110)와, 관통공(110)에서 전극부(A) 방향으로 일정 간격 이격되어 압착되는 부분이 노출되도록 하는 제2 개방부(312)와, 도어(311a)가 개방 부위를 개폐하도록 온오프 제어하는 도어 제어부(400)를 포함할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 중공의 케이스 본체(310)의 도면상 좌측면에 제1 개방부(311)를 형성하고 도면상 우측면에 제2 개방부(312)를 형성하는 것이다. 이때, 제2 개방부(312)를 통해 포일(100)의 일 부분이 노출된다. 도어(311a)의 일단은 제1 개방부에 힌지를 통해 연결되고, 도어 제어부(400)는 힌지의 동작을 전기적으로 제어하여 도어를 온오프 제어한다. 도어 제어부(400)는 힌지에 전기적으로 연결된 모터와, 모터의 회전 동작을 제어하는 모터 동작 제어부를 포함할 수 있다.

한편, 케이스 본체(310)의 제1 개방부(311) 측에 배치되어 케이스 본체(310) 내부에 냉각을 위한 공기를 주입하는 외부 팬(320)을 포함하는 것도 가능하다. 또한, 케이스 본체(310) 내부를 냉각시키기 위해 케이스 본체(310)의 제1 개방부(311) 측에 외부 팬(320)을 설치하는 것도 가능하다. 케이스 본체(310)는 도시된 바와 같이 박스 형상을 가질 수 있고, 각 개방부(311, 312)는 사각형 단면 형상을 가질 수 있다.

또한, 케이스 본체(310)는 그 상면 또는 측면 중 적어도 하나의 단면 일부가 개방된 제3 개방부(313, 314)를 더 포함할 수 있다. 도 7에서는 제3 개방부(313, 314)가 상면과 측면에 한 곳씩 제3 개방부(313, 314)가 형성된 것을 도시하였으나, 상면 또는 측면에 그 개수에 관계없이 제3 개방부(313, 314)가 형성될 수 있다.

또한, 케이스 본체(310)는 그 내부에 내부 팬(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있으며, 내부 팬의 개수는 한정되지 않는다. 특히, 내부 팬은 제3 개방부(313, 314)의 개수에 맞추어 구비할 수 있으며, 제3 개방부(313, 314)의 근처에 내부 팬을 하나씩 구비할 수 있다.

그러나, 제1 개방부(311) 및 제2 개방부(312)는 열의 발산 또는 포일(100)의 노출을 목적으로 하는 것으로서, 이러한 목적을 달성하는 한 개방부(311,312)가 다른 형상을 갖는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

또한, 케이스 본체(310)의 경우 포일(100)을 수용하는 것을 목적으로 하는 바, 이러한 목적을 달성하는 한 케이스 본체(310)가 다른 형상을 갖는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

한편, 도어 제어부(400)는 도어(311a)를 열기 위해 온 제어하고, 열려있는 도어(311a)를 닫기 위해 오프 제어한다.

상술한 바와 같이, 케이스 본체(310) 내부에 내부 팬이 구비되는 경우, 팬 동작 제어부(500), 팬 회전력 제어부(600), 팬 회전방향 제어부(700) 및 타이머부 (800)을 더 포함할 수 있다.

팬 동작 제어부(500)는 내부 팬의 온오프 동작을 제어한다. 팬 동작 제어부(500)는 팬에 전기적으로 연결된 모터와, 모터의 회전 동작을 제어하는 모터 동작 제어부를 포함할 수 있다. 팬 동작 제어부(500)는 내부 팬의 회전을 위해 온 제어하고, 내부 팬의 회전을 정지하기 위해 오프 제어한다.

팬 회전력 제어부(600)는 팬 동작 제어부(500)가 내부 팬을 온 동작시키는 경우, 내부 팬의 회전력을 제어한다. 내부 팬의 회전력은 1단계, 2단계, 3단계 등으로 설정될 수 있다. 1단계는 가장 작은 회전력을 갖도록 설정되고, 2단계는 1단계보다 큰 회전력을 갖도록 설정되며, 3단계는 2단계보다 더 큰 회전력을 갖도록 설정될 수 있다.

팬 회전방향 제어부(700)는 팬 동작 제어부(500)가 내부 팬을 온 동작시키는 경우, 내부 팬의 회전방향을 제어한다. 회전방향은 내부 팬의 날개가 바라보는 방향으로 바람을 일으켜 보내는 방향이다. 내부 팬의 회전방향은 2가지 이상의 방향으로 설정될 수 있다.

타이머부(800)는 팬 동작 제어부(500)가 내부 팬을 온 동작시키는 경우, 내부 팬의 온 동작 이후의 설정시간을 체크한다. 설정시간이 경과하면 팬 동작 제어부(500)는 타이머부(800)로부터 설정시간 경과신호를 수신하여 내부 팬을 오프시킨다. 예를 들어, 설정시간이 5분으로 설정된 경우, 내부 팬이 온 동작한 이후 타이머부(500)는 시간을 체크하는데, 5분이 경과하면 팬 동작 제어부(500)가 내부 팬을 오프시킨다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사시도이다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 배터리의 전극 탭 융착 장치는, 상술한 바와 같이 다수 개 적층된 포일(100)의 무지부(B) 측에 다수 개의 관통공(10)을 형성하고, 관통공(10)에 와이어나 금속 분말 또는 용융 금속을 투입한 후 무지부(B)가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 무지부(B)를 융착하기 위한 장치로서, 압착구(200), 케이스(300), 회전체(900), 회전체 동작 제어부(1100), 샤프트 지지부(shaft supporting part, 1000), 회전체 회전력 제어부(1200), 회전체 회전방향 제어부(1300) 및 타이머부(1400)를 포함할 수 있다. 도 8에서 압착구(200) 및 케이스(300)의 구조는 도 7의 도어(311a)가 형성되지 않은 점을 제외하고는 도 7의 경우와 동일하다. 도 8에서는 회전체 하우징(920)이 압착구(200)와 케이스(300)를 감싸고 있기 때문에 외부에서 압착구(200)와 케이스 (300)가 일부만 보이므로, 도 8과 관련하여 아래에서 설명되지 않은 사항은 상술한 도 6 및 도 7의 설명을 참조하기로 한다.

압착구(200)는 일측으로는 금속 와이어 또는 용융 금속이 투입된 관통공(10)을 고온 압착하고 타측으로는 관통공(10)에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착한다.

케이스(300)는, 압착구(200)의 일측에 배치되어 포일 일부를 내부에 수용하는 중공의 케이스 본체(310)와, 케이스 본체(310)의 일측 단면 일부에 개방된 제1 개방부(311)와, 케이스 본체(310)의 타측 단면 일부가 개방되어 포일의 관통공(10) 및 관통공(10)에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격되어 압착되는 부분이 케이스 본체(310)의 외부로 노출되도록 하는 제2 개방부(312)를 구비한다.

회전체(900)는 압착구(200)와 케이스(300)를 감싸되 제1 개방부(311) 측은 개방된다. 즉, 압착구(200)와 케이스(300)는 회전체(900) 내에 배치된다.

샤프트 지지부(1000)는 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)를 하부에서 지지한다. 샤프트 지지부(910a, 910b)는, 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)를 각각 하부에서 지지하는 지지대부(1010, 제1 및 제2 지지대(1010a, 1010b))와, 제1 및 제2 지지대(1010a, 1010b) 사이에 연결된 연결부(1020)를 포함한다. 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 제1 및 제2 지지대(1010a, 1010b)는 아래쪽으로 갈수록 무게가 많도록 형성될 수 있거나 부피가 더 크도록 형성될 수 있다. 제1 및 제2 지지대(1010a, 1010b)와 연결부(1020)는 금속으로 형성될 수 있다. 연결부(1020)는 제1 및 제2 지지대(1010a, 1010b)와의 사이의 균형을 유지하기 위해 형성된다. 제1 및 제2 지지대(1010a, 1010b)의 상부는 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)가 삽입되기 위한 홀을 형성한다. 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)가 홀에 삽입되어 빠지지 않도록 하기 위해, 홀의 내경과 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)의 외경은 거의 동일하도록 한다. 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)의 회전이 원활하도록 하기 위해, 홀에는 윤활유를 바를 수 있다.

회전체 동작 제어부(1100)는 회전체(900)의 회전 동작을 전기적으로 제어한다. 회전체 동작 제어부(1100)는, 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)에 전기적으로 연결된 모터와, 모터의 회전 동작을 제어하는 모터 동작 제어부를 포함할 수 있다. 모터는 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)를 회전시키기 위한 것인데, 모터 동작 제어부에 의해 모터의 온 오프 동작이 제어된다. 즉, 모터 동작 제어부는 모터의 회전을 위해 온 제어하고, 모터의 회전을 정지하기 위해 오프 제어한다.

회전체(900)는, 회전체 동작 제어부(1100)가 회전체(900)를 회전 동작시키는 경우 회전하는 샤프트부(910. 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b))와, 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b) 사이에 연결되어 제1 및 제2 샤프트(910a, 910b)가 회전함에 따라 압착구(200)와 케이스(300)를 감싼 상태에서 회전하는 회전 하우징(920)을 포함한다. 케이스(300)가 케이스 본체(310)의 상면 또는 측면 중 적어도 하나의 단면 일부가 개방된 제3 개방부(920a, 920b)를 더 포함하는 경우, 회전 하우징(920)은 제3 개방부(920a, 920b)의 개방된 부위에 대응하여 마주치는 면이 개방된다. 즉, 회전 하우징(920)의 제3 개방부(920a, 920b)의 개방된 부위에 대응하여 마주치는 면이 개방됨으로써, 케이스(300) 내부의 열을 적절히 발산시킬 수 있다.

회전체 회전력 제어부(1200)는 회전체 동작 제어부(1100)가 회전체(900)를 온 동작시키는 경우, 회전체(900)의 회전력을 제어한다. 회전체 동작 제어부(1100)가 모터를 온 동작시키는 경우, 모터의 회전력을 제어한다. 모터의 회전력은 1단계, 2단계, 3단계 등으로 설정될 수 있다. 1단계는 가장 작은 회전력을 갖도록 설정되고, 2단계는 1단계보다 큰 회전력을 갖도록 설정되며, 3단계는 2단계보다 더 큰 회전력을 갖도록 설정될 수 있다.

회전체 회전방향 제어부(1300)는 회전체 동작 제어부(1100)가 회전체(900)를 온 동작시키는 경우, 회전체(900)의 회전방향을 제어한다. 회전체(900)의 회전방향은 일방향 및 타방향으로 설정될 수 있다. 즉, 회전체(900)의 정회전 및 역회전이 가능하다.

타이머부(1400)는 회전체 동작 제어부(1100)가 회전체(900)를 온 동작시키는 경우, 회전체(900)의 온 동작 이후의 설정시간을 체크한다. 설정시간이 경과하면 회전체 동작 제어부(1100)는 타이머부(1400)로부터 설정시간 경과신호를 수신하여 회전체(900)를 오프 동작시킨다. 예를 들어, 설정시간이 10분으로 설정된 경우, 회전체(900)가 온 동작한 이후 타이머부(1400)는 시간을 체크하는데, 10분이 경과하면 회전체 동작 제어부(1100)가 회전체(900)를 오프시킨다.

위에서는 회전체 동작 제어부(1100)가 회전체(900)를 회전 동작시키는 방식을 사용하였으나, 자석을 이용하여 전자기 유도방식에 의해 회전체(900)를 회전시키는 방식을 사용할 수도 있다.

상술한 본 발명의 실시예는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 포일
110 : 관통공
200 : 압착구
300 : 케이스
310 : 케이스 본체
311 : 제1개방부
311a : 도어
312 : 제2개방부
313, 314 : 제3 개방부
320 : 팬
400 : 도어 제어부
500 : 팬 동작 제어부
600 : 팬 회전력 제어부
700 : 팬 회전방향 제어부
800 : 타이머부
900 : 회전체
910 : 샤프트부
910a : 제1 샤프트
910b : 제2 샤프트
920 : 회전 하우징
920a, 920b : 제3 개방부
1000 : 샤프트 지지부
1010 : 지지대부
1010a : 제1 지지대
1010b : 제2 지지대
1020 : 연결부
1100 : 회전체 동작 제어부
1200 : 회전체 회전력 제어부
1300 : 회전체 회전방향 제어부
1400 : 타이머부
A : 전극부
B : 무지부
W : 와이어

Claims (5)

1. 다수 개 적층된 포일의 무지부 측에 다수 개의 관통공을 형성하고, 상기 관통공에 와이어나 금속 분말 또는 용융 금속을 투입한 후 상기 무지부가 상호 밀착되도록 고온 가압하여 상기 무지부를 융착하기 위한 장치로서,
   상기 장치는,
   일측으로는 금속 와이어 또는 용융 금속이 투입된 관통공을 고온 압착하고 타측으로는 상기 관통공에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격된 부분을 압착하는 압착구;
   상기 압착구의 일측에 배치되어 상기 포일 일부를 내부에 수용하는 중공의 케이스 본체와, 상기 케이스 본체의 일측 단면 일부에 개방된 제1 개방부와, 상기 케이스 본체의 타측 단면 일부가 개방되어 상기 포일의 관통공 및 상기 관통공에서 전극부 방향으로 일정 간격 이격되어 압착되는 부분이 케이스 본체 외부로 노출되도록 하는 제2 개방부를 구비하는 케이스;
   상기 압착구와 상기 케이스를 감싸되, 상기 제1 개방부 측은 개방된 회전체;
   상기 회전체의 회전 동작을 제어하는 회전체 동작 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 전극 탭 융착 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전체는,
   상기 회전체 동작 제어부가 상기 회전체를 회전 동작시키는 경우 회전하는 제1 및 제2 샤프트; 및
   상기 제1 및 제2 샤프트 사이에 연결되어, 상기 제1 및 제2 샤프트가 회전함에 따라 상기 압착구와 상기 케이스를 감싼 상태에서 회전하는 회전 하우징
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 전극 탭 융착 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 장치는, 상기 제1 및 제2 샤프트를 하부에서 지지하는 샤프트 지지부를 더 포함하고,
   상기 샤프트 지지부는,
   상기 제1 및 제2 샤프트를 각각 하부에서 지지하는 제1 및 제2 지지대; 및
   상기 제1 및 제2 지지대 사이에 연결된 연결부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 전극 탭 융착장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 회전체 동작 제어부는,
   상기 제1 및 제2 샤프트에 연결된 모터; 및
   상기 모터의 회전 동작을 제어하는 모터 동작 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 전극 탭 융착 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전체 동작 제어부가 상기 회전체를 온 동작시키는 경우, 상기 회전체의 회전력을 제어하는 회전체 회전력 제어부;
   상기 회전체 동작 제어부가 상기 회전체를 온 동작시키는 경우, 상기 회전체의 회전방향을 제어하는 회전체 회전방향 제어부; 및
   상기 회전체 동작 제어부가 상기 회전체를 온 동작시키는 경우, 상기 회전체의 온 동작 이후의 설정시간을 체크하는 타이머부
   를 더 포함하고,
   상기 설정시간이 경과하면 상기 회전체 동작 제어부는 상기 타이머부로부터 설정시간 경과신호를 수신하여 상기 회전체를 오프 동작시키는 것을 특징으로 하는 배터리의 전극 탭 융착 장치.

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