KR101787629B1 - Electrode assembly press apparatus - Google Patents

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김혜선
최승훈
정진해
이법기
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Abstract

본 발명에 따른 전극 조립체 프레스 장치는 원통형 이차전지에 구비되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체를 프레스하는 장치에 있어서, 내측면이 곡선 형태로 형성되어, 상기 전극 조립체의 외주연에 접촉하도록 구성된 접촉부; 상기 접촉부를 상기 전극 조립체에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시키는 이동부; 및 상기 접촉부를 가열하는 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전극 조립체 프레스 장치는 전극 조립체에 압력을 가함으로써, 후공정 불량을 감소시키고, 신규 모델 개발 시 외경 마진을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.An electrode assembly press apparatus according to the present invention is an apparatus for pressing a jelly-roll type electrode assembly provided in a cylindrical rechargeable battery, the apparatus comprising: a contact portion having an inner side formed in a curved shape and configured to contact an outer circumference of the electrode assembly; A moving unit that moves the contact unit in a direction toward or away from the electrode assembly; And a heating unit for heating the contact unit.
The electrode assembly press apparatus according to the present invention has the effect of reducing the defects in the post-process by applying pressure to the electrode assembly and increasing the outer diameter margin in developing a new model.

Description

전극 조립체 프레스 장치{ELECTRODE ASSEMBLY PRESS APPARATUS}ELECTRODE ASSEMBLY PRESS APPARATUS [0001]

본 발명은 전극 조립체 프레스 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 후공정 불량을 감소시킬 수 있는 전극 조립체 프레스 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly press apparatus, and more particularly, to an electrode assembly press apparatus capable of reducing a post process failure.

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.As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing. Many researches have been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage among such secondary batteries. .

리튬이차전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬이온전지와 고분자 전해질을 사용하는 리튬폴리머전지로 분류되며, 전극 조립체가 수용되는 외장재의 형상에 따라 원통형, 각형 또는 파우치형으로 분류된다.The lithium secondary battery is classified into a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium polymer battery using a polymer electrolyte depending on the type of the electrolyte. The lithium secondary battery is classified into a cylindrical type, a square type, or a pouch type depending on the shape of the outer case accommodating the electrode assembly.

특히, 원통형 이차전지의 케이스에 삽입되는 전극 조립체는 집전체에 활물질을 도포하고 이를 건조시킨 후 롤프레싱 및 절단하여 형성한 양극판 및 음극판 사이에 세퍼레이터를 삽입하여 권취시킨 젤리롤 형태이다.In particular, the electrode assembly inserted into the case of the cylindrical rechargeable battery is in the form of a jelly roll in which an active material is applied to a current collector, dried and then rolled and cut to form a separator between the positive electrode plate and the negative electrode plate.

이러한 젤리롤(권취)형 전극 조립체는 외경 및 진원도에 따라 전극 조립체의 뒤틀림 등의 형태 변화의 후공정 불량이 발생하거나, 제조 공정이 복잡해 지거나 제조 비용이 증가할 수 있는 문제점이 있다.
Such a jelly roll (wound) electrode assembly has a problem in that a post process failure such as distortion of the electrode assembly may occur due to the outer diameter and roundness, or the manufacturing process may become complicated or the manufacturing cost may increase.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전극 조립체에 일정 압력을 가함으로써, 후공정 불량을 감소시키고, 신규 모델 개발 시 외경 마진을 증가시킬 수 있는 전극 조립체 프레스 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide an electrode assembly press apparatus which is capable of reducing post-process defects by increasing a certain pressure on an electrode assembly and increasing an outer diameter margin when developing a new model The purpose.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전극 조립체 프레스 장치는 원통형 이차전지에 구비되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체를 프레스하는 장치에 있어서, 내측면이 곡선 형태로 형성되어, 상기 전극 조립체의 외주연에 접촉하도록 구성된 접촉부; 상기 접촉부를 상기 전극 조립체에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시키는 이동부; 및 상기 접촉부를 가열하는 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for pressing an electrode assembly of a jelly-roll type provided in a cylindrical rechargeable battery, the inner side of the electrode assembly being formed in a curved shape, A contact portion configured to contact the contact portion; A moving unit that moves the contact unit in a direction toward or away from the electrode assembly; And a heating unit for heating the contact unit.

바람직하게는 상기 가열부는 상기 접촉부의 내부에 구비된 열선을 포함할 수 있다.Preferably, the heating unit may include a hot wire provided inside the contact unit.

또한, 바람직하게는 상기 접촉부는 2개 이상 형성되어, 상기 전극 조립체를 적어도 두 방향에서 동일한 압력을 가할 수 있다.Preferably, at least two contact portions are formed, so that the electrode assembly can apply the same pressure in at least two directions.

또한, 바람직하게는 상기 접촉부는 3개일 수 있다.Preferably, the number of the contact portions may be three.

또한, 바람직하게는 상기 전극 조립체의 외주연과 접촉한 상기 접촉부의 양끝단은 서로 접할 수 있다.Preferably, both ends of the contact portion, which are in contact with the outer periphery of the electrode assembly, can contact each other.

또한, 바람직하게는 상기 전극 조립체의 외주연과 접촉한 상기 접촉부의 내경은 진원일 수 있다.
Preferably, the inner diameter of the contact portion, which is in contact with the outer periphery of the electrode assembly, may be a circle.

본 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체 프레스 장치는 전극 조립체에 압력을 가하였다가 풀어줌으로써, 후공정 불량을 감소시킬뿐만 아니라, 신규 모델 개발 시 외경 마진을 증가시킬 수 있다.
The electrode assembly press apparatus according to one aspect of the present invention not only reduces defects in a post-process by applying pressure to an electrode assembly, but also increases an outer diameter margin when a new model is developed.

도 1은 본 발명에 따른 전극 조립체 프레스 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 프레스 장치의 평면도이다.1 is a perspective view showing an electrode assembly press apparatus according to the present invention.
2 is a plan view of the electrode assembly press apparatus shown in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명에 따른 전극 조립체 프레스 장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전극 조립체 프레스 장치의 평면도이다.1 is a perspective view showing an electrode assembly press apparatus according to the present invention. 2 is a plan view of the electrode assembly press apparatus shown in Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전극 조립체 프레스 장치(100)는 접촉부(110), 이동부(120) 및 가열부(130)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the electrode assembly press apparatus 100 includes a contact portion 110, a moving portion 120, and a heating portion 130.

접촉부(110)는 내측면이 곡선 형태로 형성되어, 전극 조립체(105)의 외주연에 접촉할 수 있다. 보다 상세하게, 접촉부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형태의 전극 조립체(105)의 외주연과 접하는 부분이, 전극 조립체(105)의 외주연과 대응되도록 곡선 형태로 형성될 수 있다. The contact portion 110 is formed in a curved shape on the inner side surface, and can contact the outer periphery of the electrode assembly 105. 2, the contact portion 110 may be formed in a curved shape such that a portion of the contact portion 110, which is in contact with the outer periphery of the cylindrical electrode assembly 105, corresponds to the outer periphery of the electrode assembly 105 have.

접촉부(110)는 2개 이상 형성되어, 전극 조립체(105)를 적어도 두 방향에서 동일한 압력을 가할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 적어도 2개 이상의 접촉부(110)는 전극 조립체(105)에 압력을 가하였다가 풀어주는 것을 반복 하여, 전극 조립체(105)의 외경 및 진원도를 제어할 수 있다. 따라서, 전극 조립체(105)에는 동일한 압력이 가해짐으로써, 후공정 불량을 감소시킬 수 있다. At least two contact portions 110 are formed so that the electrode assembly 105 can apply the same pressure in at least two directions. According to this embodiment, at least two contact portions 110 can control the outer diameter and roundness of the electrode assembly 105 by repeatedly applying pressure to the electrode assembly 105. Therefore, since the same pressure is applied to the electrode assembly 105, it is possible to reduce the defective post process.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 접촉부(110)는 3개로 형성될 수 있다. 이러한 접촉부(110)는 3방향에서 전극 조립체(105)에 압력을 가함으로써, 전극 조립체(105)에 보다 동일한 압력을 동시에 가할 수 있다. As shown in Figs. 1 and 2, the contact portion 110 may be formed in three. This contact portion 110 can apply the same pressure to the electrode assembly 105 at the same time by applying pressure to the electrode assembly 105 in three directions.

접촉부(110)는 전극 조립체(105)의 외주연과 접촉하였을 때, 접촉부(110)의 내경은 진원일 수 있다. 여기서, 진원이란, 접촉부(110)의 내경의 중심을 기준으로 지름의 길이가 동일한 것을 의미한다. 이러한 실시예에 의하면, 접촉부(110)의 내경이 진원으로 형성됨으로써, 접촉부(110)를 통해 전극 조립체(105)에 압력이 가해질 경우, 전극 조립체(105) 내경의 지름도 동일하게 형성될 수 있다.When the contact portion 110 is in contact with the outer periphery of the electrode assembly 105, the inner diameter of the contact portion 110 may be a circle. Here, the circle refers to the same diameter as the center of the inner diameter of the contact portion 110. According to this embodiment, since the inner diameter of the contact portion 110 is formed to be a full circle, when the pressure is applied to the electrode assembly 105 through the contact portion 110, the diameter of the inner diameter of the electrode assembly 105 can be similarly formed .

접촉부(110)는 전극 조립체(105)의 외주연과 접촉하였을 때, 접촉부(110)의 양끝단이 서로 접할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 전극 조립체(105)의 외주연과 접촉부(110)가 접촉하였을 때, 전극 조립체(105)의 외주연을 모두 감싸기 때문에, 전극 조립체(105)에 고르게 압력을 가할 수 있다. When the contact portion 110 is in contact with the outer periphery of the electrode assembly 105, both ends of the contact portion 110 can contact each other. According to this embodiment, when the outer periphery of the electrode assembly 105 and the contact portion 110 are in contact with each other, the outer periphery of the electrode assembly 105 is entirely covered, so that pressure can be evenly applied to the electrode assembly 105.

예를 들어, 접촉부(110)의 끝단이 모두 접하지 않은 경우에는, 전극 조립체(105)와 접촉부(110)가 접하지 않은 부분은 부풀어 오르거나, 전극 조립체(105)에 전체적으로 동일한 압력이 가해지지 않기 때문에, 전극 조립체(105)에 불량이 발생할 수 있다. For example, when the ends of the contact portion 110 are not in contact with each other, the portion where the electrode assembly 105 and the contact portion 110 are not in contact with each other may swell up or the same pressure may be applied to the electrode assembly 105 as a whole The electrode assembly 105 may be defective.

이동부(120)는 접촉부(110)를 전극 조립체(105)에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 본 발명에 따르면, 이동부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 접촉부(110)와 대략 직각 방향으로 형성되어, 지지부(미도시)등에 결합될 수 있다. 이러한 이동부(120)는 제어부 등에 의해 자동으로 이동하거나, 기타 외부의 힘에 의해 수동으로 이동하여, 전극 조립체(105)에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 이동부(120)가 좌우로 이동함으로써, 전극 조립체(105)에 압력을 가하였다가 풀어주는 과정을 반복할 수 있다.The moving part 120 can move the contact part 110 in a direction toward or away from the electrode assembly 105. [ According to the present invention, as shown in FIG. 1, the moving part 120 may be formed in a direction substantially perpendicular to the contact part 110, and may be coupled to a supporting part (not shown) or the like. The moving part 120 may be automatically moved by a control unit or the like, or may be manually moved by an external force to move toward or away from the electrode assembly 105. Therefore, by moving the moving part 120 to the left and right, the process of applying pressure to the electrode assembly 105 and releasing it can be repeated.

가열부(130)는 접촉부(110)를 가열할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 가열부(130)는 접촉부(110)의 내부로부터 연장 형성되어, 이동부(120)의 외측으로 돌출될 수 있다.The heating section 130 can heat the contact section 110. [ According to this embodiment, the heating portion 130 may extend from the inside of the contact portion 110 and protrude outside the moving portion 120.

또한, 가열부(130)는 접촉부(110)에 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 본 발명에 따른 가열부(130)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(105)의 외주연에 동일한 열을 가하기 위하여, 3개의 접촉부(110)에 모두 위치할 수 있다.In addition, it is preferable that at least one heating part 130 is formed on the contact part 110. 1 and 2, in order to apply the same heat to the outer circumference of the electrode assembly 105, the heating unit 130 according to the present invention may be positioned on all three contact portions 110 .

본 발명에 따른 가열부(130)는 접촉부(110)의 내부에 구비된 열선(131)을 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 열선(131)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 접촉부(110)의 내부에 전체적으로 구비될 수 있다. 따라서, 열선(131)은 가열부(130)와 연결되어, 가열부(130)로부터 열을 공급받아, 전극 조립체(105)를 전체적으로 가열하는 역할을 할 수 있다.
The heating unit 130 according to the present invention may further include a heat ray 131 provided inside the contact unit 110. [ The heat ray 131 according to the present invention may be provided entirely inside the contact portion 110, as shown in FIGS. Accordingly, the heating wire 131 is connected to the heating unit 130, and can receive heat from the heating unit 130, thereby heating the electrode assembly 105 as a whole.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 전극 조립체 프레스 장치
105: 전극 조립체
110: 접촉부
120: 이동부
130: 가열부
131: 열선100: electrode assembly press apparatus
105: Electrode assembly
110:
120:
130:
131: Heat line

Claims (6)

원통형 이차전지에 구비되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체를 프레스하는 장치에 있어서,
내측면이 상기 전극 조립체의 외주연과 대응되도록 곡선 형태로 형성되어, 상기 전극 조립체의 외주연에 접촉하도록 구성된 접촉부;
상기 접촉부를 상기 전극 조립체에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시키는 이동부; 및
상기 접촉부를 가열하는 가열부;를 포함하고,
상기 접촉부는
2개 이상 형성되어, 상기 전극 조립체를 적어도 두 방향에서 동일한 압력을 가하고,
상기 전극 조립체의 외주연과 접촉한 상기 접촉부의 양끝단은 서로 접하고,
상기 전극 조립체의 외주연과 접촉한 상기 접촉부의 내경은 진원인 것을 특징으로 하는 전극 조립체 프레스 장치.
An apparatus for pressing a jelly-roll type electrode assembly provided in a cylindrical secondary battery,
A contact portion formed in a curved shape such that an inner surface thereof corresponds to an outer periphery of the electrode assembly, the contact portion being configured to contact the outer periphery of the electrode assembly;
A moving unit that moves the contact unit in a direction toward or away from the electrode assembly; And
And a heating part for heating the contact part,
The contact portion
Wherein at least two electrode assemblies are formed by applying the same pressure in at least two directions,
Both ends of the contact portion contacting the outer periphery of the electrode assembly are in contact with each other,
Wherein the inner diameter of the contact portion which is in contact with the outer periphery of the electrode assembly is full circle.
제1항에 있어서,
상기 가열부는
상기 접촉부의 내부에 구비된 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 프레스 장치.
The method according to claim 1,
The heating unit
And a heating wire provided inside the contact portion.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 접촉부는
3개인 것을 특징으로 하는 전극 조립체 프레스 장치.
The method according to claim 1,
The contact portion
3 < / RTI >
원통형 이차전지에 구비되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체를 프레스하기 위하여,
내측면이 상기 전극 조립체의 외주연과 대응되도록 곡선 형태로 형성되어, 상기 전극 조립체의 외주연에 접촉하도록 구성된 접촉부;
상기 접촉부를 상기 전극 조립체에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시키는 이동부; 및
상기 접촉부를 가열하는 가열부;를 포함하고,
상기 접촉부는
2개 이상 형성되어, 상기 전극 조립체를 적어도 두 방향에서 동일한 압력을 가하고,
상기 전극 조립체의 외주연과 접촉한 상기 접촉부의 양끝단은 서로 접하고,
상기 전극 조립체의 외주연과 접촉한 상기 접촉부의 내경은 진원인,
전극 조립체 프레스 장치를 준비하는 단계; 및
상기 접촉부의 내측면을 상기 전극 조립체의 외주연에 대해 프레스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
In order to press the jelly-roll type electrode assembly provided in the cylindrical secondary battery,
A contact portion formed in a curved shape such that an inner surface thereof corresponds to an outer periphery of the electrode assembly, the contact portion being configured to contact the outer periphery of the electrode assembly;
A moving unit that moves the contact unit in a direction toward or away from the electrode assembly; And
And a heating part for heating the contact part,
The contact portion
Wherein at least two electrode assemblies are formed by applying the same pressure in at least two directions,
Both ends of the contact portion contacting the outer periphery of the electrode assembly are in contact with each other,
Wherein an inner diameter of the contact portion, which is in contact with an outer periphery of the electrode assembly,
Preparing an electrode assembly press apparatus; And
And pressing the inner surface of the contact portion against the outer periphery of the electrode assembly.
제5항에 있어서, 상기 접촉부가 상기 전극 조립체에 압력을 가하였다가 풀어주는 것을 반복하여 상기 전극 조립체의 외경 및 진원도를 제어하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.6. The method of claim 5, wherein the contact portion controls the outer diameter and roundness of the electrode assembly by repeatedly applying pressure to the electrode assembly.
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