KR102036544B1 - Device for Welding Electrode Tabs Comprising Vision Inspection Part - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극 및 음극 중의 적어도 하나의 전극에 동일한 극성의 전극 탭들이 둘 이상 포함되어 있는 이차전지용 전극조립체에서 동일한 극성의 전극 탭들을 용접하기 위한 장치로서, 상기 전극조립체를 고정 및 지지하는 전극조립체 고정부; 상기 동일한 극성의 전극 탭들이 중첩된 상태에서, 상기 중첩 부위에 대한 용접을 수행하는 용접부; 상기 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접부의 위치를 검사하는 비전 검사부(vision inspection part); 상기 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 조정할 수 있도록 구성된 이송부; 및 상기 비전 검사부에서의 검사 결과에 대응하여, 이송부와 용접부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치를 제공한다.The present invention is a device for welding the electrode tabs of the same polarity in the electrode assembly for secondary batteries that includes at least one electrode tab of the same polarity in at least one of the positive electrode and the negative electrode, the electrode assembly for fixing and supporting the electrode assembly Fixing part; A welding unit configured to perform welding to the overlapping portion in a state in which the electrode tabs having the same polarity overlap with each other; A vision inspection part for inspecting a position of the weld part according to the overlapping state of the electrode tabs; A transfer part configured to adjust a position of a weld part in response to an inspection result of the vision inspection part; And a control unit for controlling the operation of the transfer unit and the welding unit in response to the inspection result in the vision inspection unit.

Figure 112016012614432-pat00007
Figure 112016012614432-pat00007

Description

비전 검사부를 포함하고 있는 전극 탭 용접 장치 {Device for Welding Electrode Tabs Comprising Vision Inspection Part}Device for Welding Electrode Tabs Comprising Vision Inspection Part

본 발명은 비전 검사부를 포함하고 있는 전극 탭 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode tab welding device comprising a vision inspection.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.Recently, the increase in the price of energy sources due to the depletion of fossil fuels, interest in environmental pollution is amplified, and the demand for environmentally friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for future life. Accordingly, researches on various power production technologies such as nuclear power, solar energy, wind power, tidal power, etc. continue, and power storage devices for more efficient use of the generated energy are also drawing attention.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.In particular, as technology development and demand for mobile devices increase, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries that can meet various needs have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Representatively, there is a high demand for square and pouch type secondary batteries that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness in terms of shape of batteries, and high energy density, discharge voltage, and output stability in terms of materials. Demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries is high.

또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.In addition, the secondary battery is a cylindrical battery and a rectangular battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case, and a pouch type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet. Are classified.

또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.In addition, secondary batteries are classified according to the structure of an electrode assembly having a structure in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode are formed. Jelly-roll type electrode assembly having a structure wound in a state where a separator is interposed, a stack type electrode assembly in which a plurality of anodes and cathodes cut in units of a predetermined size are sequentially stacked with a separator therebetween In recent years, in order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stacked electrode assembly, an electrode assembly having an advanced structure which is a mixed form of the jelly-roll type and the stack type, has a predetermined unit. Stacked / foldable electrode having a structure in which positive and negative electrodes are sequentially wound in a state in which unit cells stacked on a separator film are stacked with a separator interposed therebetween Developed body lip.

그 중, 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점으로 인해, 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.Among them, the jelly-roll type electrode assembly has been widely used in various fields because of the advantages of easy manufacturing and high energy density per weight.

특히, 이러한 젤리-롤형 전극조립체가 고출력 특성을 발휘하도록 설계되는 경우, 상기 전극조립체는 전극 탭 부위에서 발생하는 단선 및 발화와 같은 위험성을 예방할 수 있도록, 동일한 극성의 전극 탭들을 적어도 둘 이상 포함하도록 구성된다. In particular, when the jelly-roll type electrode assembly is designed to exhibit high power characteristics, the electrode assembly may include at least two electrode tabs having the same polarity to prevent risks such as disconnection and ignition occurring at the electrode tab region. It is composed.

이때, 이러한 동일한 극성의 전극 탭들은 전지셀의 구성이 간소화될 수 있도록, 서로 중첩된 상태에서 초음파 용접에 의해 서로 결합된다.At this time, the electrode tabs of the same polarity are coupled to each other by ultrasonic welding in a superimposed state so that the configuration of the battery cell can be simplified.

도 1에는 종래의 고출력 특성을 발휘하는 젤리-롤형 전극조립체의 권취 전 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 전극조립체가 권취된 이후, 양극 탭들의 용접이 수행되는 중첩 부위의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic view showing a structure before winding of a jelly-roll type electrode assembly exhibiting a conventional high power characteristic, and FIG. 2 is overlapped with welding of positive electrode tabs after the electrode assembly of FIG. 1 is wound. A schematic diagram showing the structure of the site is shown.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 전극조립체(100)는 양극 시트(110)와 음극 시트(120), 및 분리막 시트(130)를 차례로 적층하여 화살표 방향으로 둥근 형태로 권취하여 제조된다. Referring to FIGS. 1 and 2, the electrode assembly 100 is manufactured by sequentially stacking the positive electrode sheet 110, the negative electrode sheet 120, and the separator sheet 130 in a rounded shape in an arrow direction.

전극조립체(100)의 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)의 일면에는 이격된 상태의 무지부(101)가 각각 형성되어 있으며, 2개의 양극 탭들(111, 112) 및 음극 탭들(121, 122)은 각각 무지부(101)에 부착된 상태에서, 서로 대향하는 방향으로 돌출되어 있다.On one surface of the positive electrode sheet 110 and the negative electrode sheet 120 of the electrode assembly 100 are formed a blank portion 101 in a spaced apart state, respectively, two positive electrode tabs 111 and 112 and negative electrode tabs 121, 122 each protrudes in a direction opposite to each other in a state where they are attached to the uncoated portion 101.

이때, 양극 시트(110), 음극 시트(120) 및 분리막 시트(130)가 권취되는 과정에서, 전극조립체(100)의 전체적인 두께가 증가하게 되며, 이에 따라 발생하는 두께 편차에 의해, 양극 탭들(111, 112)은 소정의 오차(201)를 형성하며 중첩된다.At this time, in the process of winding the positive electrode sheet 110, the negative electrode sheet 120, and the separator sheet 130, the overall thickness of the electrode assembly 100 increases, and thus, the positive electrode tabs ( 111 and 112 overlap and form a predetermined error 201.

일반적으로, 이러한 양극 탭들(111, 112)은 보다 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있도록, 중첩 부위의 중앙 부위(113)가 용접되므로, 상기 권취 과정에서 발생하는 양극 탭들(111, 112)의 오차(201)로 인해, 완전히 중첩되는 경우와 달리, 중첩 부위의 중앙 부위(113)가 상이해지므로, 이에 따라, 용접 위치가 변경될 필요가 있다.In general, the positive electrode tabs 111 and 112 are welded so that the center portion 113 of the overlapping portion is welded to maintain a more stable bonding state, so that the error 201 of the positive electrode tabs 111 and 112 generated during the winding process may occur. Due to), unlike the case of completely overlapping, since the central portion 113 of the overlapping portion is different, the welding position needs to be changed accordingly.

도 3에는 종래의 전극 탭 용접 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 정면도가 도시되어 있다.3 is a front view schematically showing the structure of a conventional electrode tab welding apparatus.

도 3을 참조하면, 전극 탭 용접 장치(300)는 전극 탭들의 중첩 부위에 대한 용접이 수행되는 과정에서 젤리-롤형 전극조립체가 위치하여 고정되는 전극조립체 탑재부(310)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 3, the electrode tab welding apparatus 300 includes an electrode assembly mounting part 310 in which a jelly-roll type electrode assembly is positioned and fixed in a process in which welding to overlapping portions of the electrode tabs is performed.

그러나, 전극 탭 용접 장치(300)에서, 전극 탭들의 용접 위치를 조정하기 위해서는 용접부(311)의 위치에 대응하여, 전극조립체의 위치를 조정해야만 하는 구조로 이루어져 있다.However, in the electrode tab welding device 300, in order to adjust the welding position of the electrode tabs, the electrode tab welding device 300 has a structure in which the position of the electrode assembly must be adjusted.

이때, 전극 탭 용접 장치(300)에서, 전극조립체가 위치하는 전극조립체 탑재부(310)는 지나치게 좁은 공간을 형성하고 있으며, 이로 인해 전극조립체의 위치를 이동시킴으로써 전극 탭들의 용접 위치를 조정하기가 용이하지 않다.At this time, in the electrode tab welding device 300, the electrode assembly mounting portion 310 in which the electrode assembly is located forms a too narrow space, thereby making it easy to adjust the welding position of the electrode tabs by moving the position of the electrode assembly. Not.

또한, 이러한 전극 탭들의 용접 위치 조정 과정은 모두 조작자에 의해 직접 수행되어야만 하므로, 정밀한 위치 조정이 용이하지 않고, 이러한 과정에 지나치게 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.In addition, since all the welding position adjustment process of the electrode tabs must be performed directly by the operator, precise position adjustment is not easy and there is a problem that this process takes too much time.

더욱이, 이러한 전극 탭들의 오차는 각각의 전극조립체에 따라 상이해지므로, 전극 탭들의 용접 위치 조정은 각각의 전극조립체에 따라 별도로 수행되어야 하며, 이로 인해, 전극조립체의 전체적인 제조 공정이 지연될 수 있다.Moreover, since the error of these electrode tabs is different for each electrode assembly, the welding position adjustment of the electrode tabs must be performed separately for each electrode assembly, which can delay the overall manufacturing process of the electrode assembly. .

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접부의 위치를 검사하는 비전 검사부 및 상기 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 조정할 수 있도록 구성된 이송부를 포함하도록 구성함으로써, 상기 전극 탭들의 중첩 상태를 육안으로 용이하게 확인 및 검사할 수 있으며, 상기 이송부가 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 자동으로 조정함으로써, 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접 위치를 보다 정확하고 용이하게 조정할 수 있으며, 이러한 일련의 과정은 자동화된 시스템에 의해 자동적으로 작동되므로, 이에 따라, 상기 전극 탭들의 용접 위치에 대한 확인 및 위치 조정에 소요되는 인력 및 시간을 절약함으로써, 전극조립체의 전체적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application, after extensive research and various experiments, as described later, the vision inspection unit for inspecting the position of the welding portion according to the overlapping state of the electrode tabs and the inspection result of the vision inspection portion, By including the transfer unit configured to adjust the position, it is easy to visually check and inspect the overlapping state of the electrode tabs, the transfer unit automatically adjusts the position of the weld in response to the inspection result of the vision inspection unit Thereby, the welding position according to the overlapping state of the electrode tabs can be adjusted more accurately and easily, and this series of processes are automatically operated by an automated system, thus confirming and positioning the welding position of the electrode tabs. By reducing the manpower and time required for adjustment, It confirmed that this can improve the production efficiency, thus completing the present invention.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극 탭 용접 장치는,Electrode tab welding device according to the present invention for achieving this object,

양극 및 음극 중의 적어도 하나의 전극에 동일한 극성의 전극 탭들이 둘 이상 포함되어 있는 이차전지용 전극조립체에서 동일한 극성의 전극 탭들을 용접하기 위한 장치로서,An apparatus for welding electrode tabs of the same polarity in an electrode assembly for secondary batteries, wherein at least one electrode tab of the positive electrode and the negative electrode includes two or more electrode tabs of the same polarity.

상기 전극조립체를 고정 및 지지하는 전극조립체 고정부;An electrode assembly fixing part for fixing and supporting the electrode assembly;

상기 동일한 극성의 전극 탭들이 중첩된 상태에서, 상기 중첩 부위에 대한 용접을 수행하는 용접부;A welding unit configured to perform welding to the overlapping portion in a state in which the electrode tabs having the same polarity overlap with each other;

상기 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접부의 위치를 검사하는 비전 검사부(vision inspection part); A vision inspection part for inspecting a position of the weld part according to the overlapping state of the electrode tabs;

상기 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 조정할 수 있도록 구성된 이송부; 및A transfer part configured to adjust a position of a weld part in response to an inspection result of the vision inspection part; And

상기 비전 검사부에서의 검사 결과에 대응하여, 이송부와 용접부의 작동을 제어하는 제어부;A control unit for controlling the operation of the transfer unit and the welding unit in response to the inspection result in the vision inspection unit;

를 포함하고 있는 구조로 이루어질 수 있다.It may be made of a structure comprising a.

따라서, 상기 비전 검사부를 통해, 전극 탭들의 중첩 상태를 육안으로 용이하게 확인 및 검사할 수 있으며, 상기 이송부가 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 자동으로 조정함으로써, 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접 위치를 보다 용이하게 조정할 수 있으며, 이러한 일련의 과정은 자동화된 시스템에 의해 자동적으로 작동되므로, 이에 따라, 상기 전극 탭들의 용접 위치에 대한 확인 및 위치 조정에 소요되는 인력 및 시간을 절약함으로써, 전극조립체의 전체적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.Therefore, through the vision inspection unit, the overlapping state of the electrode tabs can be easily checked and inspected by the naked eye, and the transfer unit automatically adjusts the position of the welding portion in response to the inspection result of the vision inspection unit, thereby overlapping the electrode tabs. The welding position can be adjusted more easily according to the state, and this series of processes are automatically operated by an automated system, thereby reducing the manpower and time required to check and position the welding position of the electrode tabs. By saving, the overall production efficiency of the electrode assembly can be improved.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체는 양극 시트, 음극 시트, 및 상기 양극 시트와 음극 시트 사이에 개재되어 있는 분리막 시트가 함께 권취되어 있는 구조로 이루어져 있으며; In one specific example, the electrode assembly has a structure in which a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator sheet interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet are wound together;

상기 동일한 극성의 전극 탭들은 동일한 방향으로 돌출된 형태로 전극 시트의 무지부에 부착되어 있는 구조일 수 있다.The electrode tabs having the same polarity may have a structure attached to the uncoated portion of the electrode sheet so as to protrude in the same direction.

이때, 상기 양극 시트의 무지부에는 둘 이상의 양극 탭들이 부착되어 있고, 상기 음극 시트의 무지부에는 둘 이상의 음극 탭들이 부착되어 있는 구조일 수 있다.In this case, two or more positive electrode tabs may be attached to the uncoated portion of the positive electrode sheet, and two or more negative electrode tabs may be attached to the non-coated portion of the negative electrode sheet.

또한, 상기 양극 시트 및 음극 시트 각각은 일측 외주변의 길이가 이에 인접한 타측 외주변에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖는 구조로 이루어져 있고;In addition, each of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet has a structure in which the length of one outer periphery has a relatively longer length than the other outer periphery adjacent thereto;

둘 이상의 양극 탭들 및 둘 이상의 음극 탭들이 각각 부착되기 위한 무지부들은 각각 양극 시트 및 음극 시트의 길이 방향으로 두 군데 이상의 부위에서 서로 이격된 상태로 형성되어 있는 구조일 수 있다.The plain parts for attaching the two or more positive electrode tabs and the two or more negative electrode tabs, respectively, may be formed to be spaced apart from each other at two or more locations in the length direction of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, respectively.

더욱 구체적으로, 상기 전극조립체를 구성하는 양극 시트, 음극 시트 및 분리막 시트는 일측 외주변의 길이가 이에 인접한 타측 외주변에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖는 구조로서, 상기 전극조립체는 평면상으로 직사각형 구조로 이루어진 상기 양극 시트, 음극 시트 및 분리막 시트가 함께 권취되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.More specifically, the positive electrode sheet, the negative electrode sheet and the separator sheet constituting the electrode assembly has a structure in which the length of one outer periphery is relatively longer than the other outer periphery adjacent thereto, and the electrode assembly has a planar rectangular structure. The positive electrode sheet, the negative electrode sheet and the separator sheet may be made of a structure wound together.

이러한 경우에, 각각의 전극 탭들은 서로 이격된 상태로 양극 시트 및 음극 시트에 형성되어 있는 무지부에 부착되어 있으며, 동일한 극성의 전극 탭들은 동일한 동일한 방향으로 돌출되어 있다.In this case, the respective electrode tabs are attached to the uncoated portion formed in the positive electrode sheet and the negative electrode sheet while being spaced apart from each other, and the electrode tabs of the same polarity protrude in the same direction.

따라서, 상기 전극조립체의 권취 과정에서, 전극 탭들은 동일한 극성의 전극 탭들이 동일한 방향에 위치하게 되며, 서로 중첩되도록 설계됨으로써, 상호간에 용이하게 용접될 수 있다.Therefore, in the winding process of the electrode assembly, the electrode tabs are positioned in the same direction, the electrode tabs of the same polarity, and can be easily welded to each other by being designed to overlap each other.

그러나, 이러한 구조의 전극조립체는 양극 시트와 음극 시트가 권취되는 과정에서, 상기 권취 방법 내지 장치에서 발생하는 오차로 인해 전극조립체의 미세한 회전 상의 오차가 발생할 수 있으며, 이러한 오차는 최초에 서로 완전히 중첩되도록 설계된 전극 탭들이 소정의 오차를 형성하면서 중첩되는 요인으로 작용할 수 있다.However, in the electrode assembly having such a structure, in the process of winding the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, errors in the rotation of the electrode assembly may occur due to errors occurring in the winding method or apparatus, and these errors initially overlap completely with each other. The electrode tabs that are designed to act as a factor may overlap while forming a predetermined error.

또한, 상기 전극조립체는 권취 과정에서 점차적으로 두꺼운 두께를 갖게 되므로, 이러한 두께의 편차로 인해, 상기 전극 탭들의 중첩 위치가 오차를 형성할 수도 있으며, 나아가 이러한 오차는 각각의 전극조립체에 따라, 상이해질 수 있어, 상기 각각의 전극조립체에 따라 용접 위치를 개별적으로 직접 조정해주어야 하는 문제점이 있다.In addition, since the electrode assembly has a gradually thick thickness during the winding process, due to this variation in thickness, the overlapping position of the electrode tabs may form an error, and furthermore, the error may be different according to each electrode assembly. There is a problem in that it is necessary to directly adjust the welding position individually according to each electrode assembly.

이에 따라, 본 발명에 따른 전극 탭 용접 장치는 이러한 중첩 상태의 오차에도 불구하고, 상기 전극 탭 용접 장치의 비전 검사부를 통해, 용접 위치를 자동으로 감지 및 검사할 수 있으며, 상기 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 자동으로 조정함으로써, 상기 용접 위치의 조정에 소요되는 인력 및 시간을 절약할 수 있으므로, 종래의 전극조립체의 구조 내지 설계를 변경시킬 필요 없이 용이하게 적용될 수 있다.Accordingly, the electrode tab welding device according to the present invention can automatically detect and inspect the welding position through the vision inspection unit of the electrode tab welding device despite the error of the overlapping state, and in response to the inspection result By automatically adjusting the position of the welding part, manpower and time required for adjusting the welding position can be saved, and thus it can be easily applied without having to change the structure or design of the conventional electrode assembly.

한편, 상기 동일한 극성의 전극 탭들은 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있도록, 중첩 부위의 중앙 부위가 용접되는 구조일 수 있다.Meanwhile, the electrode tabs having the same polarity may have a structure in which a central portion of the overlapping portion is welded to maintain a stable coupling state.

일반적으로는, 앞서 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 전극 탭들의 중첩 부위에 대한 용접 면적을 상기 중첩 부위의 사이즈에 비해 크게 형성함으로써, 전극 탭들의 모든 중첩 부위를 용접하기도 한다.In general, in order to solve the problem as described above, by forming a welding area for the overlapping portion of the electrode tabs larger than the size of the overlapping portion, all the overlapping portions of the electrode tabs may be welded.

그러나, 이러한 경우에, 상기 전극 탭들의 중첩 부위의 형상이 변형되거나, 오히려 손상됨으로써, 제품의 불량을 유발할 수 있는 문제점이 있다.However, in this case, there is a problem that the shape of the overlapping portion of the electrode tabs is deformed or rather damaged, which may cause a defect of the product.

이에 따라, 본 발명에 따른 전극 탭 용접 장치는 상기 동일한 극성의 전극 탭들의 중첩 부위의 중앙 부위를 용접함으로써, 상기 전극 탭들의 손상을 최소화하는 동시에, 보다 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다.Accordingly, the electrode tab welding apparatus according to the present invention can minimize damage of the electrode tabs and maintain a more stable bonding state by welding the central portion of the overlapping portion of the electrode tabs of the same polarity.

또한, 상기 동일한 극성의 전극 탭들은 용접에 의해 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있도록, 50% 이상의 면적이 중첩된 상태로 용접되는 구조일 수 있다.In addition, the electrode tabs having the same polarity may have a structure in which 50% or more of the electrode tabs are welded in an overlapped state so as to maintain a stable bonding state by welding.

비록, 본 발명에 따른 전극 탭 용접 장치는 상기 전극 탭들이 중첩된 상태에서, 상기 중첩 부위의 중앙 부위를 용접함으로써, 전극 탭들의 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있더라도, 상기 용접되는 부위 역시, 전극 탭들의 중첩 부위 상에서 소정의 면적을 차지하는 구조일 수 있다.Although the electrode tab welding apparatus according to the present invention can maintain the stable bonding state of the electrode tabs by welding the center portion of the overlapping portion in the state where the electrode tabs are overlapped, the welded portion is also the electrode tabs. It may be a structure occupying a predetermined area on the overlapping site.

이에 따라, 상기 동일한 극성의 전극 탭들은 50% 이상의 면적이 중첩된 상태로 용접됨으로써, 상기 용접되는 부위의 면적을 확보하는 동시에, 보다 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다.Accordingly, the electrode tabs having the same polarity are welded in an overlapping state of 50% or more, thereby securing an area of the welded portion and maintaining a more stable bonding state.

한편, 상기 비전 검사부는,On the other hand, the vision inspection unit,

중첩된 전극 탭들의 일면에서, 전극 탭들의 중첩 부위 및 이에 따른 용접부의 위치를 감지하는 센서(sensor);On one side of the overlapping electrode tabs, a sensor for sensing the overlapping portion of the electrode tabs and thus the weld portion;

상기 중첩된 전극 탭들의 일면에서, 전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부의 위치에 대한 육안 검사가 가능하도록 형성되어 있는 식별부; 및An identification unit formed on one surface of the overlapping electrode tabs to enable visual inspection of the overlapping state of the electrode tabs and the position of the welding unit; And

상기 식별부에서 전극 탭들의 중첩 상태 및 이에 따른 용접부의 위치에 대한 식별이 용이하도록, 상기 식별부에 대향하는 전극 탭들의 타면에서 빛을 조사(照射)하는 광원;A light source for irradiating light from the other surface of the electrode tabs facing the identification part to facilitate identification of the overlapping state of the electrode tabs and thus the position of the welding part in the identification part;

을 포함하고 있는 구조일 수 있다.It may be a structure containing.

더욱 구체적으로, 상기 비전 검사부는 중첩된 전극 탭들의 일면에 위치한 센서를 통해, 상기 전극 탭들의 중첩 부위 및 이에 따른 용접부의 위치를 자동으로 감지할 수 있다.More specifically, the vision inspection unit may automatically detect the overlapping portion of the electrode tabs and the corresponding weld position through a sensor located on one surface of the overlapping electrode tabs.

또한, 상기 비전 검사부는 중첩된 전극 탭들의 일면에 위치한 식별부를 통한 육안 검사 시, 상기 광원으로부터 조사되는 빛으로 인해, 상기 전극 탭들의 중첩 부위가 보다 선명하게 대비되어 나타나므로, 상기 전극 탭들의 중첩 상태 및 이에 따른 용접부의 위치를 보다 명확하게 식별할 수 있다.In addition, when the vision inspection unit visually inspects through the identification unit located on one side of the overlapping electrode tabs, the overlapping portions of the electrode tabs are more clearly contrasted due to the light emitted from the light source, and thus the overlapping of the electrode tabs is performed. The state and thus the position of the weld can be more clearly identified.

하나의 구체적인 예에서, 상기 식별부는,In one specific example, the identification unit,

전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부의 위치에 대한 영상을 촬영하는 카메라; 및A camera for capturing an image of the overlapping state of the electrode tabs and the position of the weld portion; And

상기 카메라에 의해 촬영된 영상이 출력되는 영상 출력부;An image output unit which outputs an image photographed by the camera;

를 포함하는 구조일 수 있다.It may be a structure including a.

따라서, 상기 전극 탭 용접 장치를 조작하는 조작자는 상기 장치로부터 이격된 장소에서 상기 전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부의 위치를 용이하게 확인하고 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 영상을 기록 매체에 저장함으로써, 제품의 불량에 대한 추적이 가능하므로, 이를 효과적으로 관리할 수 있다.Therefore, the operator who manipulates the electrode tab welding apparatus can not only easily check and inspect the overlapping state of the electrode tabs and the position of the welded portion at a place spaced from the apparatus, but also by storing the image on a recording medium, Product defects can be tracked so that they can be effectively managed.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 식별부는 전극 탭들의 중첩 부위 및 용접부의 위치를 육안으로 직접 식별할 수 있도록 형성된 투명 부재의 윈도우를 포함하는 구조일 수 있다.In another specific example, the identification unit may be a structure including a window of the transparent member formed to directly identify the overlapping portion of the electrode tabs and the position of the weld.

따라서, 조작자는 상기 식별부를 통해, 전극 탭 용접 장치에서 상기 전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부의 위치를 용이하게 확인하고 검사할 수 있다.Thus, the operator can easily confirm and inspect the overlapping state of the electrode tabs and the position of the weld portion in the electrode tab welding device.

또한, 상기 식별부의 구성은 각각 별도로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 구성을 모두 포함할 수도 있음은 물론이다.In addition, the configuration of the identification unit may not only be configured separately, but may also include all of the above configuration, of course.

예를 들어, 상기 식별부는 카메라와 영상 출력부 및 투명 부재의 윈도우를 모두 포함하도록 구성됨으로써, 전극 탭 용접 장치의 작동 간 조작자의 위치에 관계 없이, 상기 전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부의 위치를 용이하게 확인하고 검사할 수 있다.For example, the identification part is configured to include both a camera, an image output part, and a window of the transparent member, thereby facilitating the overlapping state of the electrode tabs and the position of the weld part, regardless of the position of the operator between the operations of the electrode tab welding device. Can check and check.

한편, 상기 이송부는, On the other hand, the transfer unit,

용접부에 결합된 상태에서, 평면상으로 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 이동함으로써, 상기 용접부의 위치를 조정하는 LM 가이드(LM guide);An LM guide (LM guide) for adjusting the position of the welded portion by moving in a horizontal direction and / or a vertical direction in a plane coupled to the welded portion;

상기 LM 가이드에 연결된 상태에서, 회전에 의해 상기 LM 가이드를 이동시키는 볼 스크류(ball screw); 및A ball screw moving the LM guide by rotation in a state connected to the LM guide; And

비전 검사부에서의 센싱 결과에 대응하여, 상기 볼 스크류를 회전시키는 서보모터(servo motor);A servo motor rotating the ball screw in response to a sensing result of a vision inspection unit;

를 포함하는 구조일 수 있다.It may be a structure including a.

더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 전극 탭 용접 장치는 비전 검사부에서의 검사 결과에 대응하여, 제어부를 통해 상기 이송부를 작동함으로써, 용접부의 위치를 조정할 수 있으며, 이후에 상기 이송부의 작동에 의해 용접부가 상기 전극 탭들의 중첩 부위의 중앙 부위로 이동하여 위치하게 되면, 상기 용접부를 작동시킴으로써, 전극 탭들의 중첩 부위에 대한 용접을 수행할 수 있다.More specifically, the electrode tab welding apparatus according to the present invention can adjust the position of the welding portion by operating the transfer unit through a control unit in response to the inspection result in the vision inspection unit, and then the welding unit by the operation of the transfer unit When moved to a central portion of the overlapping portions of the electrode tabs, the welding may be performed to the overlapping portions of the electrode tabs by operating the welding unit.

이때, 상기 이송부는 LM 가이드, 볼 스크류 및 서보모터를 포함할 수 있다.In this case, the transfer unit may include an LM guide, a ball screw and a servomotor.

더욱 구체적으로, 상기 제어부는 비전 검사부에서의 센싱 결과에 대응하여 상기 서보모터를 작동시킴으로써 볼 스크류를 회전시킬 수 있고, 상기 볼 스크류에 연결되어 있는 LM 가이드는 상기 볼 스크류의 회전에 의해 평면상으로 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 이동함으로써, 상기 LM 가이드에 연결된 용접부의 위치를 조정할 수 있다.More specifically, the control unit may rotate the ball screw by operating the servomotor in response to the sensing result from the vision inspection unit, the LM guide connected to the ball screw in a plane by the rotation of the ball screw By moving in the horizontal direction and / or the vertical direction, the position of the welded portion connected to the LM guide can be adjusted.

이러한 경우에, 상기 LM 가이드는 서보모터에 의한 볼 스크류의 회전 방향이 조절됨으로써 이동 방향이 조절되는 구조일 수 있다.In this case, the LM guide may have a structure in which the moving direction is controlled by adjusting the rotation direction of the ball screw by the servomotor.

즉, 상기 LM 가이드는 서보모터의 회전 방향 조절만으로 이동 방향이 조절될 수 있어, 보다 간소화된 구조로 용접부의 위치를 조정할 수 있다.That is, the LM guide can be adjusted in the direction of movement only by adjusting the rotational direction of the servomotor, so that the position of the weld can be adjusted with a more simplified structure.

상기 구조를 통해, 조작자는 상기 전극 탭들의 중첩 상태에 따라, 개별적으로 전극조립체 내지 전극 탭들의 위치를 직접 조정할 필요가 없으며, 본 발명에 따른 전극 탭 용접 장치에 의해, 상기 전극 탭들의 중첩 상태에 대한 검사에서부터 용접에 이르는 모든 공정이 자동적으로 수행됨으로써, 상기 공정에 소요되는 인력 및 시간을 효과적으로 절약할 수 있다.With this structure, the operator does not need to directly adjust the position of the electrode assembly or the electrode tabs individually according to the overlapping state of the electrode tabs, and by the electrode tab welding device according to the present invention, Since all processes from inspection to welding are performed automatically, the manpower and time required for the process can be saved effectively.

본 발명은 또한, 상기 전극 탭 용접 장치에 의해, 동일한 극성의 전극 탭들끼리 각각 용접된 전극조립체 및 상기 전극조립체를 포함하는 이차전지 및 상기 이차전지를 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다..The present invention also provides, by the electrode tab welding device, an electrode assembly welded to electrode tabs having the same polarity and a secondary battery including the electrode assembly, and a device including the secondary battery as a power source. May be any one selected from the group consisting of a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, a power tool, a wearable electronic device, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.

상기와 같은 이차전지 내지 디바이스의 구체적인 구성 내지 구조는 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.Since the specific configuration or structure of the secondary battery or device as described above is known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 탭 용접 장치는, 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접부의 위치를 검사하는 비전 검사부 및 상기 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 조정할 수 있도록 구성된 이송부를 포함하도록 구성함으로써, 상기 전극 탭들의 중첩 상태를 육안으로 용이하게 확인 및 검사할 수 있으며, 상기 이송부가 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 자동으로 조정함으로써, 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접 위치를 보다 정확하고 용이하게 조정할 수 있으며, 이러한 일련의 과정은 자동화된 시스템에 의해 자동적으로 작동되므로, 이에 따라, 상기 전극 탭들의 용접 위치에 대한 확인 및 위치 조정에 소요되는 인력 및 시간을 절약함으로써, 전극조립체의 전체적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the electrode tab welding apparatus according to the present invention is configured to adjust the position of the weld in response to the vision inspection unit for inspecting the position of the weld according to the overlapping state of the electrode tabs and the inspection result of the vision inspection unit. By including the transfer portion, the overlapping state of the electrode tabs can be easily visually checked and inspected, and the transfer portion automatically adjusts the position of the weld portion in response to the inspection result of the vision inspection portion, thereby overlapping the electrode tabs. The welding position according to the state can be adjusted more accurately and easily, and this series of processes are automatically operated by an automated system, thus, the manpower required to check and adjust the welding position of the electrode tabs and Save time, improve overall production efficiency of electrode assembly There is an effect that it is possible.

도 1은 종래의 고출력 특성을 발휘하는 젤리-롤형 전극조립체의 권취 전 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 도 1의 전극조립체가 권취된 이후, 양극 탭들의 용접이 수행되는 중첩 부위의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 종래의 전극 탭 용접 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 정면도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 탭 용접 장치의 정면 구조를 개략적으로 나타낸 정면도이다;
도 5는 도 4의 전극조립체 탑재부의 구조를 확대하여 나타낸 모식도이다;
도 6은 도 4의 전극 탭 용접 장치의 측면 구조를 개략적으로 나타낸 측면도이다;
도 7은 도 4의 전극 탭 용접 장치를 사용하여 전극 탭들의 용접 위치를 조정하는 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
1 is a schematic diagram schematically showing a structure before winding of a jelly-roll type electrode assembly exhibiting a conventional high power characteristic;
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a structure of an overlapping site where welding of the positive electrode tabs is performed after the electrode assembly of FIG. 1 is wound;
3 is a front view schematically showing the structure of a conventional electrode tab welding apparatus;
4 is a front view schematically showing a front structure of an electrode tab welding apparatus according to one embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a schematic diagram showing an enlarged structure of the electrode assembly mounting part of FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is a side view schematically showing a side structure of the electrode tab welding apparatus of FIG. 4; FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram schematically illustrating a method of adjusting a welding position of electrode tabs using the electrode tab welding apparatus of FIG. 4.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 탭 용접 장치의 정면 구조를 개략적으로 나타낸 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 전극 탭 용접 장치의 측면 구조를 개략적으로 나타낸 측면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 4의 전극조립체 탑재부의 구조를 확대하여 나타낸 모식도가 도시되어 있다.4 is a front view schematically showing the front structure of the electrode tab welding apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a side view schematically showing the side structure of the electrode tab welding apparatus of FIG. 6 is a schematic diagram showing an enlarged structure of the electrode assembly mounting part of FIG. 4.

도 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 전극 탭 용접 장치(400)는 전극조립체 탑재부(410), 전극조립체 고정부(420), 용접부(430), 비전 검사부(440), 서보모터(450), 볼 스크류(460) 및 LM 가이드(470)를 포함하고 있다.4 to 6, the electrode tab welding device 400 includes an electrode assembly mounting unit 410, an electrode assembly fixing unit 420, a welding unit 430, a vision inspection unit 440, a servomotor 450, Ball screw 460 and LM guide 470.

전극조립체 고정부(420)는 전극조립체 탑재부(410)에 대응되는 높이에 위치해 있으며, 전극조립체는 전극조립체 고정부(420)에 의해 고정 및 지지된 상태에서, 전극조립체 탑재부(410) 내의 공간에 위치한다.The electrode assembly fixing part 420 is positioned at a height corresponding to the electrode assembly mounting part 410, and the electrode assembly is fixed and supported by the electrode assembly fixing part 420 in a space in the electrode assembly mounting part 410. Located.

전극조립체 탑재부(410) 내에는 용접부(430) 및 비전 검사부(440)가 형성되어 있다.The welding unit 430 and the vision inspection unit 440 are formed in the electrode assembly mounting unit 410.

용접부(430)는 중첩된 전극 탭들의 상면에 위치하며, 서보모터(450), 볼 스크류(460) 및 LM 가이드(470)의 작동에 위해 용접 위치가 조정된 이후에, 중첩된 전극 탭들을 용접하도록 구성되어 있다.The weld 430 is located on the upper surface of the overlapping electrode tabs, and after the welding position is adjusted for the operation of the servomotor 450, the ball screw 460, and the LM guide 470, the overlapping electrode tabs are welded. It is configured to.

비전 검사부(440)는 카메라(441), 센서(442) 및 광원(443)을 포함하고 있다.The vision inspection unit 440 includes a camera 441, a sensor 442, and a light source 443.

카메라(441)는 전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부(430)의 위치에 대한 영상을 촬영할 수 있도록, 중첩된 전극 탭들의 상면에 위치한다.The camera 441 is positioned on the upper surfaces of the overlapping electrode tabs so that an image of the overlapping state of the electrode tabs and the position of the welding part 430 may be captured.

광원(443)은 카메라(441)에 대향하는 전극 탭들의 하면에 위치하며, 카메라(441)에서 전극 탭들의 중첩 상태 및 이에 따른 용접부(430)의 위치에 대한 식별이 용이하도록 빛을 조사(照射)하는 구조로 이루어져 있다.The light source 443 is positioned on the lower surface of the electrode tabs facing the camera 441, and irradiates light to facilitate identification of the overlapping state of the electrode tabs and thus the position of the welding part 430 in the camera 441. ) Structure.

센서(442)는 카메라(441)에 대응되는 전극 탭들의 상면에서, 전극 탭들의 중첩 부위 및 이에 따른 용접부(430)의 위치를 감지하도록 구성되어 있다.The sensor 442 is configured to detect an overlapping portion of the electrode tabs and thus the position of the welding part 430 on the upper surface of the electrode tabs corresponding to the camera 441.

서보모터(450), 볼 스크류(460) 및 LM 가이드(470)는 전극 탭 용접 장치(400)의 하부에 위치함으로써, 이송부를 구성한다.The servomotor 450, the ball screw 460, and the LM guide 470 are positioned below the electrode tab welding device 400, thereby forming a transfer part.

서보모터(450)는 센서(442)에서 감지한 전극 탭들의 중첩 부위 및 이에 따른 용접부(430)의 위치에 대응하여, 볼 스크류(460)를 회전시키도록 구성되어 있다.The servo motor 450 is configured to rotate the ball screw 460 in response to the overlapping portion of the electrode tabs sensed by the sensor 442 and the position of the welding part 430.

볼 스크류(460)는 서보모터(450)와 LM 가이드(470)에 연결되어 있으며, 서보모터(450)의 작동에 따라 회전함으로써, LM 가이드(470)를 이동시킨다.The ball screw 460 is connected to the servo motor 450 and the LM guide 470, and rotates according to the operation of the servo motor 450, thereby moving the LM guide 470.

LM 가이드(470)는 볼 스크류(460) 및 용접부(430)에 연결되어 있으며, 볼 스크류(460)의 회전에 의해 용접부(430)를 이동시킴으로써, 용접 위치를 조정할 수 있으며, 볼 스크류(460)의 회전 방향 및 회전량에 의해, 용접부(430)의 이동 방향 및 이동 거리를 조절하도록 구성되어 있다.The LM guide 470 is connected to the ball screw 460 and the weld 430, and by moving the weld 430 by the rotation of the ball screw 460, the welding position can be adjusted, the ball screw 460 It is configured to adjust the moving direction and the moving distance of the welding portion 430 by the rotation direction and the rotation amount.

다시 말해, 센서(442)는 전극 탭들의 중첩 부위 및 이에 따른 용접부(430)의 위치를 감지하여, 이에 대한 신호를 제어부에 전송하고, 제어부는 이러한 센서(442)로부터의 신호에 대응하여, 서보모터(450)를 작동시킴으로써 볼 스크류(460)의 회전 방향 및 회전량을 조절해, LM 가이드(470)를 이동시키며, 이에 따라, 용접부(430)의 위치를 보다 용이하고 정밀하게 조정할 수 있다.In other words, the sensor 442 senses the overlapping portion of the electrode tabs and the position of the welding portion 430 accordingly, and transmits a signal thereof to the controller, and the controller responds to the signal from the sensor 442 to provide a servo. By operating the motor 450, the rotation direction and the rotation amount of the ball screw 460 are adjusted to move the LM guide 470, whereby the position of the weld 430 can be adjusted more easily and precisely.

도 7에는 도 4의 전극 탭 용접 장치를 사용하여 전극 탭들의 용접 위치를 조정하는 방법을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIG. 7 schematically illustrates a method of adjusting the welding position of electrode tabs using the electrode tab welding apparatus of FIG. 4.

도 7을 참조하면, 영상 출력부(444)를 통해 관찰하였을 때, 전극조립체(700)의 제 1 양극 탭(711)과 제 2 양극 탭(712)은 소정의 오차를 형성하며 약 60%의 면적이 중첩되어 있다.Referring to FIG. 7, when viewed through the image output unit 444, the first positive electrode tab 711 and the second positive electrode tab 712 of the electrode assembly 700 form a predetermined error and have a predetermined error of about 60%. Areas overlap.

이러한 오차로 인해, 용접부의 위치는 제 1 양극 탭(711)과 제 2 양극 탭(712)의 중첩 부위의 중앙 부위에 위치하지 않으며, 이에 따라 용접부의 위치(721)를 양극 탭들(711, 712)의 중첩 부위의 중앙 부위(722)로 이동시킬 필요가 있다.Due to this error, the position of the weld is not located at the central portion of the overlapping portion of the first positive electrode tab 711 and the second positive electrode tab 712, and thus the position 721 of the weld portion is changed to the positive electrode tabs 711, 712. It is necessary to move to the center portion 722 of the overlapping portion of the ().

이에 따라, 센서는 양극 탭들(711, 712)의 중첩 부위의 중앙 부위(722)와 용접부의 위치(721)에 대한 신호를 제어부에 전달하며, 제어부는 이러한 센서로부터의 신호에 대응하여, 서보모터의 작동을 제어함으로써, 볼 스크류의 회전에 의해 LM 가이드를 이동시킨다.Accordingly, the sensor transmits a signal for the center portion 722 of the overlapping portions of the positive electrode tabs 711 and 712 and the position 721 of the weld portion to the controller, and the controller responds to the signal from the sensor to the servomotor. By controlling its operation, the LM guide is moved by the rotation of the ball screw.

그 후에, LM 가이드에 연결되어 있는 용접부는 양극 탭들(711, 712)의 돌출 방향(D1)에 수직인 방향(D2)으로 이동함으로써, 양극 탭들(711, 712)의 중첩 부위의 중앙 부위(722)로 이동한다. Thereafter, the weld connected to the LM guide moves in the direction D2 perpendicular to the projecting direction D1 of the positive electrode tabs 711, 712, whereby the center portion 722 of the overlapping portion of the positive electrode tabs 711, 712. Go to).

용접부의 이동에 의해, 양극 탭들(711, 712)의 중첩 부위의 중앙 부위(722)와 용접부의 위치(721)가 일치된 상태에서, 용접부는 양극 탭들(711, 712)의 중첩 부위의 중앙 부위(722)에 대한 초음파 용접을 수행함으로써, 제 1 양극 탭(711)과 제 2 양극 탭(712)을 결합한다.By the movement of the weld, in the state where the center portion 722 of the overlapping portion of the positive electrode tabs 711, 712 coincides with the position 721 of the weld portion, the weld portion is the central portion of the overlapping portion of the positive electrode tabs 711, 712. By performing ultrasonic welding on 722, the first positive electrode tab 711 and the second positive electrode tab 712 are joined.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (15)

양극 및 음극 중의 적어도 하나의 전극에 동일한 극성의 전극 탭들이 둘 이상 포함되어 있는 이차전지용 전극조립체에서 동일한 극성의 전극 탭들을 용접하기 위한 장치로서,
상기 전극조립체를 고정 및 지지하는 전극조립체 고정부;
상기 동일한 극성의 전극 탭들이 중첩된 상태에서, 상기 중첩 부위에 대한 용접을 수행하는 용접부;
상기 전극 탭들의 중첩 상태에 따른 용접부의 위치를 검사하는 비전 검사부(vision inspection part);
상기 비전 검사부의 검사 결과에 대응하여, 용접부의 위치를 조정할 수 있도록 구성된 이송부; 및
상기 비전 검사부에서의 검사 결과에 대응하여, 이송부와 용접부의 작동을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 비전 검사부는,
중첩된 전극 탭들의 일면에서, 전극 탭들의 중첩 부위 및 이에 따른 용접부의 위치를 감지하는 센서(sensor);
상기 중첩된 전극 탭들의 일면에서, 전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부의 위치에 대한 육안 검사가 가능하도록 형성되어 있는 식별부; 및
상기 식별부에서 전극 탭들의 중첩 상태 및 이에 따른 용접부의 위치에 대한 식별이 용이하도록, 상기 식별부에 대향하는 전극 탭들의 타면에서 빛을 조사(照射)하는 광원;
을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.
An apparatus for welding electrode tabs of the same polarity in an electrode assembly for secondary batteries, wherein at least one electrode tab of the positive electrode and the negative electrode includes two or more electrode tabs of the same polarity.
An electrode assembly fixing part for fixing and supporting the electrode assembly;
A welding unit configured to perform welding to the overlapping portion in a state in which the electrode tabs having the same polarity overlap with each other;
A vision inspection part for inspecting a position of the weld part according to the overlapping state of the electrode tabs;
A transfer part configured to adjust a position of a weld part in response to an inspection result of the vision inspection part; And
A control unit for controlling the operation of the transfer unit and the welding unit in response to the inspection result in the vision inspection unit;
Including,
The vision inspection unit,
On one side of the overlapping electrode tabs, a sensor for sensing the overlapping portion of the electrode tabs and thus the weld portion;
An identification unit formed on one surface of the overlapping electrode tabs to enable visual inspection of the overlapping state of the electrode tabs and the position of the welding unit; And
A light source for irradiating light from the other surface of the electrode tabs facing the identification part to facilitate identification of the overlapping state of the electrode tabs and thus the position of the welding part in the identification part;
Electrode tab welding device comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 양극 시트, 음극 시트, 및 상기 양극 시트와 음극 시트 사이에 개재되어 있는 분리막 시트가 함께 권취되어 있는 구조로 이루어져 있으며;
상기 동일한 극성의 전극 탭들은 동일한 방향으로 돌출된 형태로 전극 시트의 무지부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.
The method of claim 1, wherein the electrode assembly has a structure in which a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator sheet interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet are wound together;
The electrode tab welding apparatus of the same polarity is attached to the uncoated portion of the electrode sheet in a form protruding in the same direction.
제 2 항에 있어서, 상기 양극 시트의 무지부에는 둘 이상의 양극 탭들이 부착되어 있고, 상기 음극 시트의 무지부에는 둘 이상의 음극 탭들이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.The electrode tab welding apparatus according to claim 2, wherein at least two positive electrode tabs are attached to the uncoated portion of the positive electrode sheet, and at least two negative electrode tabs are attached to the uncoated portion of the negative electrode sheet. 제 3 항에 있어서, 상기 양극 시트 및 음극 시트 각각은 일측 외주변의 길이가 이에 인접한 타측 외주변에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖는 구조로 이루어져 있고;
둘 이상의 양극 탭들 및 둘 이상의 음극 탭들이 각각 부착되기 위한 무지부들은 각각 양극 시트 및 음극 시트의 길이 방향으로 두 군데 이상의 부위에서 서로 이격된 상태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.
The method according to claim 3, wherein the positive electrode sheet and the negative electrode sheet each has a structure in which the length of one outer periphery has a relatively long length compared to the other outer periphery adjacent thereto;
An uncoated portion for attaching two or more positive electrode tabs and two or more negative electrode tabs, respectively, is formed to be spaced apart from each other at two or more locations in the longitudinal direction of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, respectively.
제 1 항에 있어서, 상기 동일한 극성의 전극 탭들은 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있도록, 중첩 부위의 중앙 부위가 용접되는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.The electrode tab welding apparatus according to claim 1, wherein the electrode tabs of the same polarity are welded to a central portion of the overlapping portion so as to maintain a stable bonding state. 제 1 항에 있어서, 상기 동일한 극성의 전극 탭들은 용접에 의해 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있도록, 50% 이상의 면적이 중첩된 상태로 용접되는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.The electrode tab welding apparatus according to claim 1, wherein the electrode tabs having the same polarity are welded in an overlapping state of 50% or more so as to maintain a stable bonding state by welding. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 식별부는,
전극 탭들의 중첩 상태 및 용접부의 위치에 대한 영상을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에 의해 촬영된 영상이 출력되는 영상 출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.
The method of claim 1, wherein the identification unit,
A camera for capturing an image of the overlapping state of electrode tabs and the position of the weld portion; And
An image output unit which outputs an image photographed by the camera;
Electrode tab welding device comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 식별부는 전극 탭들의 중첩 부위 및 용접부의 위치를 육안으로 직접 식별할 수 있도록 형성된 투명 부재의 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.The electrode tab welding apparatus according to claim 1, wherein the identification part comprises a window of a transparent member formed to visually identify the overlapping portion of the electrode tabs and the position of the welding part. 제 1 항에 있어서, 상기 이송부는,
용접부에 결합된 상태에서, 평면상으로 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 이동함으로써, 상기 용접부의 위치를 조정하는 LM 가이드(LM guide);
상기 LM 가이드에 연결된 상태에서, 회전에 의해 상기 LM 가이드를 이동시키는 볼 스크류(ball screw); 및
비전 검사부에서의 센싱 결과에 대응하여, 상기 볼 스크류를 회전시키는 서보모터(servo motor);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.
The method of claim 1, wherein the transfer unit,
An LM guide (LM guide) for adjusting the position of the welded portion by moving in a horizontal direction and / or a vertical direction in a plane coupled to the welded portion;
A ball screw moving the LM guide by rotation in a state connected to the LM guide; And
A servo motor rotating the ball screw in response to a sensing result of a vision inspection unit;
Electrode tab welding device comprising a.
제 10 항에 있어서, 상기 LM 가이드는 서보모터에 의한 볼 스크류의 회전 방향이 조절됨으로써 이동 방향이 조절되는 것을 특징으로 하는 전극 탭 용접 장치.The electrode tab welding apparatus according to claim 10, wherein the LM guide is controlled by adjusting a rotational direction of the ball screw by the servomotor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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