KR102043112B1 - Secondary battery cell rotating device - Google Patents

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박재희
백영진
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백영진
박재희
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Abstract

The present invention relates to a secondary battery cell reversal device which reverses a secondary battery cell in a vertical direction and rotates the same in a horizontal direction during a process for modulating the secondary battery cell or an electrode assembly, and a secondary battery cell rotation system comprising the same and, more specifically, to a secondary battery cell reversal device which reverse a secondary battery cell by 180 degrees to prevent a short of an electrode lead caused by a physical contact while stacking the secondary battery cell, and rotates the secondary battery cell so that positions of electrodes formed on both sides of the secondary battery cell cross to each other, and a secondary battery cell rotation system comprising the same.

Description

2차전지셀 반전 장치 및 이를 포함하는 2차전지셀 회전 시스템 {Secondary battery cell rotating device}Secondary battery cell reversing device and secondary battery cell rotating system including the same {Secondary battery cell rotating device}

본 발명은 2차전지셀 또는 전극조립체를 모듈화하는 공정 중에 2차전지셀을 상하면 반전 및/또는 회전시키는 2차전지셀 반전 장치 및 이를 포함하는 2차전지셀 회전 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다수개의 2차전지셀 각각을 적층할 때 전극리드가 접촉되어 쇼트가 발생하는 현상을 방지하기 위해 2차전지셀을 180°반전시키고, 2차전지셀 양측에 형성된 전극의 위치를 바꿀 수 있도록 회전시키기 위한 2차전지셀 반전 장치 및 이를 포함하는 2차전지셀 회전시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery cell reversing apparatus for inverting and / or rotating a secondary battery cell when the secondary battery cell or electrode assembly is modularized, and a secondary battery cell rotating system including the same. In more detail, in order to prevent the occurrence of a short circuit due to contact of electrode leads when stacking each of a plurality of secondary battery cells, the secondary battery cells are reversed by 180 ° and the positions of the electrodes formed on both sides of the secondary battery cells are changed. It relates to a secondary battery cell reversing apparatus for rotating so as to change and a secondary battery cell rotating system comprising the same.

일반적으로 2차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이다. 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.In general, a secondary battery is a battery that can be repeatedly used through a reverse charging process that converts chemical energy into electrical energy. The types include nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium-metal batteries, lithium-ion (Ni-Ion) batteries, and lithium-ion polymer batteries. , Hereinafter referred to as "LIPB").

이러한 2차전지 셀파우치는 내부에 전지 셀이 구비되고, 파우치에 해당하는 폴리머 외장재가 전지셀을 감싸는 형태로 이루어지는데, 이를 위해, 전극, 파우치 및 전지셀로 구성된다. 또한 2차전지 셀파우치는 파우치 내부 구조가 파손되거나, 소손되어, 절연성이 파괴되는 경우, 전지셀은 정상상태 전압을 유지할 수 없게 되어 저전압을 유발할 수 있으며, 내부 전지셀의 스웰링(swelling) 현상 등을 초래할 수 있다.The secondary battery cell pouch is provided with a battery cell therein, and a polymer exterior material corresponding to the pouch is formed in a form surrounding the battery cell. For this purpose, the battery cell is composed of an electrode, a pouch, and a battery cell. In addition, when the internal structure of the secondary battery cell pouch is damaged or damaged due to damage to the pouch, the battery cell may not maintain a steady state voltage, which may cause a low voltage, and a swelling phenomenon of the internal battery cell. Or the like.

한편, 2차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 2차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔형 2차 전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다.Meanwhile, the secondary battery may be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch type battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet according to the shape of a battery case. The can-type secondary battery may be further classified into a cylindrical battery and a square battery according to the shape of the metal can.

전극 조립체는 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시켜 권취한 젤리 롤 타입과, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 전지 셀을 순차적으로 적층시킨 스택 타입 등으로 분류될 수 있다. 스택 타입의 전극 조립체는 주로 파우치형 전지에 이용되고, 젤리 롤 타입의 전극 조립체는 주로 캔 형 이차 전지에 이용된다.The electrode assembly may be classified into a jelly roll type wound through a separator between a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a stack type in which battery cells having a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are sequentially stacked. Stack type electrode assemblies are mainly used for pouch type batteries, and jelly roll type electrode assemblies are mainly used for can type secondary batteries.

특히, 이 중에서 스택 타입의 전극 조립체는 다수의 양극 및 음극 단위 셀들이 순차적으로 적층된 구조로 중량당 에너지 밀도가 높고, 각형의 형태를 얻기가 용이한 장점이 있다. 적층 방식의 전지는 1개 이상의 양극 극판을 연결하고 이를 전지 외부로 연결해 주는 양극 리드와, 1개 이상의 음극 극판을 연결하고 전지 외부로 연결해 주는 음극 리드가 전지 포장재 외부의 전원과 연결되는 구조로 되어 있다. In particular, the stack type electrode assembly has a structure in which a plurality of anode and cathode unit cells are sequentially stacked to have a high energy density per weight, and it is easy to obtain a rectangular shape. The stack type battery has a structure in which a positive lead connecting one or more positive electrode plates and connecting them to the outside of the battery and a negative lead connecting one or more negative electrode plates and connecting the outside of the battery are connected to a power source outside the battery packaging material. have.

대부분의 전지 설계에서, 상반되는 리드들은 서로 접촉하지 않도록 서로 옵셋(off-set)되어 있다. 그러나, 제조 공정 진행 중 또는 제품 사용 시 적층 구조의 전지의 최외곽 전극이 음극일 때 최외곽 음극과 양극 리드와의 물리적 접촉으로 인해 쇼트가 발생할 수 있다. In most cell designs, the opposing leads are offset from one another so that they do not touch each other. However, when the outermost electrode of the battery having the laminated structure is the negative electrode during the manufacturing process or the product is used, a short may occur due to the physical contact between the outermost negative electrode and the positive electrode lead.

따라서, 제조 공정 진행 중 또는 제품 사용 시 적층 구조의 전지의 최외곽 전극이 양극일 때 최외곽 양극과 음극 리드와의 물리적 접촉을 방지해줄 수 있는 2차전지셀 회전 장치의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, when the outermost electrode of the battery having a laminated structure is a positive electrode during a manufacturing process or a product is used, it is necessary to develop a secondary battery cell rotating device that can prevent physical contact between the outermost positive electrode and the negative electrode lead.

1. 등록특허공보 제10-0581767호 '리드 높이가 조절된 적층형 전지' (출원일자 2004.02.16)1. Registered Patent Publication No. 10-0581767 'Multilayer Battery with Adjustable Lead Height' (Application Date 2004.02.16) 2. 등록특허공보 제10-0388649호 '자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 라미네이션 장치' (출원일자 2001.05.23)2. Registered Patent No. 10-0388649 'Lamination Device for Automated Lithium Secondary Battery Manufacturing System' (Application Date 2001.05.23)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 2차전지셀 또는 전극조립체를 모듈화하는 공정 중 2차전지셀 적층 공정 수행전 2차전지셀 최외곽 전극과 반대 전극 상호간 전극리드의 물리적인 접촉을 방지하도록 2차전지셀을 뒤집는 즉, 반전시킬 수 있는 2차전지셀 반전 장치 및 이를 포함하는 2차전지셀 회전시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the physical contact of the electrode lead between the outermost electrode of the secondary battery cell and the opposite electrode before the secondary battery cell stacking process of the process of modularizing the secondary battery cell or electrode assembly An object of the present invention is to provide a secondary battery cell reversing apparatus capable of inverting, ie, inverting a secondary battery cell so as to prevent the secondary battery cell from being reversed.

본 발명은 2차전지셀(S) 또는 전극조립체가 안착된 이동레일(10)이 출입하는 프레임(100); 상기 프레임(100)의 일측에 회전가능하도록 설치되며, 상기 이동레일(10)에 안착된 상기 2차전지셀(S)을 파지하는 셀홀더부(200); 상기 셀홀더부(200)에 파지된 상기 2차전지셀(S)의 상면과 하면이 반전되도록 상기 셀홀더부(200)을 회전시키는 홀더회전부(300); 상기 셀홀더부(200)가 상기 2차전지셀(S)을 파지한 상태로 회전되도록 상기 셀홀더부(200)을 상방향으로 견인하는 홀더견인부(400); 를 포함하되, 상기 홀더견인부(400)는 상기 2차전지셀(S)이 반전되면 하강하여 상기 2차전지셀(S)을 상기 이동레일(10)에 안착시킬 수 있다.The present invention is the frame 100 to which the secondary battery cell (S) or the moving rail 10, the electrode assembly is seated; A cell holder 200 installed rotatably on one side of the frame 100 and holding the secondary battery cell S seated on the moving rail 10; A holder rotating part 300 for rotating the cell holder part 200 such that the upper and lower surfaces of the secondary battery cell S held by the cell holder part 200 are inverted; A holder towing unit 400 for pulling the cell holder unit 200 upward so that the cell holder unit 200 rotates while holding the secondary battery cell S; Including, the holder towing unit 400 may be lowered when the secondary battery cell (S) is inverted to seat the secondary battery cell (S) on the moving rail (10).

본 발명의 상기 셀홀더부(200)는 상기 2차전지셀(S)의 상면을 지지하는 제1 홀더(210); 상기 제1 홀더(210)와 마주보며 상기 2차전지셀(S)의 하면을 지지하는 제2 홀더(220); 및 상기 2차전지셀(S)이 파지되도록 상기 제1 홀더(210)의 일측면과 제2 홀더(220)의 일측면이 마주보는 방향으로 회전시키거나, 그 반대방향으로 회전시키는 홀더구동부(230); 를 포함할 수 있다.The cell holder part 200 of the present invention includes: a first holder 210 supporting an upper surface of the secondary battery cell S; A second holder 220 facing the first holder 210 and supporting a bottom surface of the secondary battery cell S; And a holder driving part configured to rotate in a direction in which one side of the first holder 210 and one side of the second holder 220 face each other so that the secondary battery cell S is gripped (or the opposite direction thereof). 230); It may include.

본 발명의 상기 제1홀더(210)의 일측면 및 제2홀더(220)의 일측면은 상기 제2차전자셀(S)을 파지할 때에는 서로 대향하며, 놓았을 때에는 서로 동일한 방향을 바라보도록 회전될 수 있다.One side surface of the first holder 210 and one side surface of the second holder 220 of the present invention face each other when the second electron cell S is gripped, and when viewed, they face the same direction. Can be rotated.

본 발명의 상기 홀더회전부(300)는 상기 홀더구동부(230)의 일측과 결합되는 결합브라켓(310); 상기 결합브라켓(310)과 연결되며 길이방향으로 연장형성되는 연결봉(320); 상기 연결봉(320)의 끝단에 장착되되, 상기 연결봉(320)과 탈착가능하도록 형성되는 결합봉(330); 및 상기 결합봉(330)의 끝단에 형성되어 상기 결합봉(330), 연결봉(320), 결합브라켓(310)을 회전시키는 회전수단(340); 을 포함할 수 있다.The holder rotating part 300 of the present invention is coupled to the coupling bracket 310 is coupled to one side of the holder driving unit 230; A connecting rod 320 connected to the coupling bracket 310 and extending in a longitudinal direction; A coupling rod 330 mounted at an end of the connecting rod 320 and formed to be detachable from the connecting rod 320; And a rotation means 340 formed at an end of the coupling rod 330 to rotate the coupling rod 330, the connection rod 320, and the coupling bracket 310. It may include.

본 발명의 상기 셀홀더부(200)와 상기 홀더회전부(300)는 적어도 2개 이상의 복수개로 형성되되, 상기 홀더회전부(300)는 상기 각각의 회전수단(340)에 회전력을 제공하는 구동모터(350); 상기 복수개의 셀홀더부(200)가 동시에 회전되도록 각각의 상기 회전수단(340)과 연결되는 벨트(360); 를 포함할 수 있다.The cell holder unit 200 and the holder rotating unit 300 of the present invention is formed of a plurality of at least two or more, the holder rotating unit 300 is a drive motor for providing a rotational force to the respective rotating means (340) ( 350); A belt 360 connected to each of the rotating means 340 such that the plurality of cell holder parts 200 are rotated at the same time; It may include.

본 발명의 상기 홀더견인부(400)는 상기 프레임(100)의 상단에 장착되며 상하방향으로 이동하는 견인축(411)을 포함하는 실린더(410); 상기 견인축(411)과 연결되며, 상기 홀더회전부(300)를 상하방향으로 이동시키도록 상기 홀더회전부(300)와 결합되는 견인판(420); 상기 프레임(100)의 측면에 형성되며 상기 홀더회전부(300)의 상하이동을 안내하는 이동안내부(430); 를 포함할 수 있다.The holder towing unit 400 of the present invention is mounted on the top of the frame 100 and the cylinder 410 including a traction shaft 411 to move in the vertical direction; A traction plate 420 connected to the traction shaft 411 and coupled to the holder rotation part 300 to move the holder rotation part 300 in a vertical direction; A movement guide part 430 formed on a side of the frame 100 and guiding a shanghai movement of the holder rotating part 300; It may include.

한편 본 발명은 상기 프레임(100)에 상기 이송레일(10)이 인입하기 전 또는 반전이 완료된 2차전지셀(S)이 안착된 이송레일(10)이 상기 프레임(100)을 통과하는 경우 상기 이송레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)를 파지하여 2차전지셀(S) 양측의 전극 위치가 교차되도록 상기 2차전지셀(S)을 수평방향으로 회전시키는 셀회전모듈(500); 을 포함할 수 있다.On the other hand, according to the present invention, the transfer rail 10 before the transfer rail 10 is drawn into the frame 100 or when the transfer rail 10 on which the secondary battery cell S is completed is inverted passes through the frame 100. Cell rotation module for rotating the secondary battery cell (S) in the horizontal direction so that the electrode position on both sides of the secondary battery cell (S) to cross by holding the secondary battery cell (S) seated on the transfer rail ( 500); It may include.

본 발명의 상기 셀회전모듈(500)은 적어도 2개 이상의 상기 2차전지셀(S)을 회전시키는 구조로 형성되되, 상기 2차전지셀(S)을 진공으로 흡착하는 다수의 흡착판(511)이 형성되며, 다수개 구비되는 파지부(510); 상기 파지부(510)가 일정한 간격을 유지하도록 각각의 파지부(510)를 연결하는 연결프레임(520); 상기 연결프레임(520)을 수평방향으로 회전시키는 회전부(530); 상기 2차전지셀(S)이 상기 이송레일(10)에서 상방향으로 일정간격 이격된 후 회전되도록 상기 회전부(530)를 상하방향으로 이동하는 엑츄에이터(540); 를 포함할 수 있다.The cell rotation module 500 of the present invention is formed in a structure for rotating at least two or more of the secondary battery cells (S), a plurality of adsorption plates (511) for adsorbing the secondary battery cells (S) in a vacuum Is formed, the holding portion 510 is provided with a plurality; A connection frame 520 connecting the respective grip parts 510 so that the grip parts 510 maintain a constant interval; A rotating part 530 which rotates the connection frame 520 in a horizontal direction; An actuator 540 for moving the rotating part 530 in the up and down direction so that the secondary battery cell S is rotated after being spaced apart at a predetermined interval in the upward direction from the transfer rail 10; It may include.

본 발명은 2차전지셀의 전지 부분을 파지하는 공정과 파지 후 반전시키는 공정으로 구분되고, 사용자의 선택에 따라 선택적으로 2차전지셀을 회전시킬 수 있으며, 제자리에서 상하방향(180°) 반전가능하여 별도의 위치를 보정해줘야하는 번거로운 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.The present invention is divided into a process of gripping the battery portion of the secondary battery cell and the process of reversing after holding, can selectively rotate the secondary battery cell according to the user's choice, and inverted up and down (180 °) in place There is an advantage in that it is possible to omit the cumbersome process of having to correct the separate position.

도 1 은 본 발명의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 홀더회전부의 주요구성을 나타낸 분해사시도.
도 3 은 본 발명의 셀홀더부 및 홀더회전부의 주요구성을 나타낸 분해사시도.
도 4 는 본 발명의 작동 일실시예를 나타낸 측면도.
도 5 는 본 발명의 2차전지셀 회전 시스템의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명의 작동 일실시예를 나타낸 측면도.1 is a perspective view showing the overall appearance of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing the main configuration of the holder rotating part of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view showing the main configuration of the cell holder and holder rotating part of the present invention.
Figure 4 is a side view showing an embodiment of the operation of the present invention.
5 is a perspective view showing the overall appearance of a secondary battery cell rotation system of the present invention.
Figure 6 is a side view showing an embodiment of the operation of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 2차전지셀 반전 장치의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a secondary battery cell inverting apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2 를 참조하면 본 발명의 2차전지셀 회전 장치는 프레임(100), 셀홀더부(200), 홀더회전부(300) 및 홀더견인부(400)를 포함한다. 1 and 2, the secondary battery cell rotating apparatus of the present invention includes a frame 100, a cell holder part 200, a holder rotating part 300, and a holder towing part 400.

프레임(100)은 하측 및 전후방향이 개방된 형상으로 이루어지며, 개방된 전후방향으로 이동레일(10)이 출입한다. 이때, 이동레일(10)에는 다수의 2차전지셀(S) 또는 전극조립체(이하, 2차전지셀(S))가 안착된 상태로 출입된다. The frame 100 has a shape in which the lower side and the front and rear directions are opened, and the moving rail 10 enters and exits in the open front and rear directions. In this case, a plurality of secondary battery cells S or electrode assemblies (hereinafter, referred to as secondary battery cells S) are moved into and out of the movable rail 10.

셀홀더부(200)는 프레임(100)으로 진입한 이동레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)을 파지하기 위한 목적을 갖는다. 셀홀더부(200)는 프레임(100)의 일측, 바람직하게는 양측면에 한쌍으로 구비되며, 2차전지셀(S)의 양단을 파지 또는 파지 해제할 수 있다. 즉, 이동레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)의 양측단의 일부가 노출되어 있고, 노출된 부분을 셀홀더부(200)가 파지할 수 있는 것이다.The cell holder 200 has a purpose of holding the secondary battery cell S seated on the moving rail 10 entering the frame 100. The cell holder unit 200 is provided in one pair, preferably on both sides of the frame 100, and may hold or release the grip of both ends of the secondary battery cell (S). That is, a part of both ends of the secondary battery cell S seated on the moving rail 10 is exposed, and the cell holder 200 may grip the exposed part.

도 3을 참고하면, 홀더회전부(300)는 셀홀더부(200)와 연결되어 셀홀더부(200)를 회전시킨다. 셀홀더부(200)가 2차전지셀(S)을 파지하면 2차전지셀(S)의 상면과 하면이 반전되도록 셀홀더부(200)를 180°회전시킨다.Referring to FIG. 3, the holder rotating part 300 is connected to the cell holder part 200 to rotate the cell holder part 200. When the cell holder 200 grips the secondary battery cell S, the cell holder 200 is rotated 180 ° such that the top and bottom surfaces of the secondary battery cell S are reversed.

도 2 및 4를 참고하면, 홀더견인부(400)는 프레임(100)의 상측에 장착되어 셀홀더부(200)를 상 또는 하방향으로 승하강시키는 목적을 갖는다. 홀더견인부(400)는 셀홀더부(200)와 연결되며, 셀홀더부(200)가 2차전지셀(S)을 파지한 상태로 회전시킬 수 있도록 셀홀더부(200)를 일정간격 이동시킨다. 2 and 4, the holder tow portion 400 is mounted on the upper side of the frame 100 has the purpose of raising and lowering the cell holder portion 200 in an upward or downward direction. The holder towing unit 400 is connected to the cell holder unit 200 and moves the cell holder unit 200 at a predetermined interval so that the cell holder unit 200 can be rotated while holding the secondary battery cell S. FIG. Let's do it.

즉, 도 4 를 참조하면 셀홀더부(200)가 이동레일(10)에 안착된 상태의 2차전지셀(S)을 파지하고 있을 때, 홀더회전부(300)는 셀홀더부(200)를 회전시킬 수 없다. 홀더견인부(400)가 셀홀더부(200)와 홀더회전부(300)를 상방향으로 상승 이동시켜 2차전지셀(S)이 회전할 수 있는 공간을 확보해주는 것이다. 홀더견인부(400)가 셀홀더부(200) 및 홀더회전부(300)를 하강시켜 뒤집힌 2차전지셀(S)을 다시 이동레일(10)에 안착시키고, 이동레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)은 다음 공정으로 이동할 수 있다. That is, referring to FIG. 4, when the cell holder 200 grips the secondary battery cell S in a state in which the cell holder 200 is seated on the moving rail 10, the holder rotating part 300 moves the cell holder 200. It cannot be rotated. The holder towing unit 400 moves the cell holder 200 and the holder rotating unit 300 upward to secure a space for the secondary battery cell S to rotate. The holder tow unit 400 lowers the cell holder unit 200 and the holder rotating unit 300 to seat the inverted secondary battery cell S on the movable rail 10 again, and the two mounted on the movable rail 10. The secondary battery S may move to the next process.

도 3 을 참조하면 셀홀더부(200)는 제1 홀더(210), 제2 홀더(220) 및 홀더구동부(230)를 포함한다. 도시된 바와 같이 제1 홀더(210)의 일측면은 2차전지셀(S)의 상면을 지지한다. 이때, 제1 홀더(210)와 2차전지셀(S) 사이에는 제1 홀더(210)가 2차전지셀(S)과 접촉할 때, 완충효과를 제공하도록 완충부(211)가 더 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3, the cell holder part 200 includes a first holder 210, a second holder 220, and a holder driving part 230. As shown, one side of the first holder 210 supports the upper surface of the secondary battery cell (S). In this case, the buffer part 211 is further formed between the first holder 210 and the secondary battery cell S to provide a buffering effect when the first holder 210 contacts the secondary battery cell S. FIG. Can be.

제2 홀더(220)의 일측면은 2차전지셀(S)의 하면을 지지한다. 제2 홀더(220)는 제1 홀더(210)와 동일하므로 상세한 설명은 상기의 설명에 준하며, 제2 홀더(220)에도 완충부(221)가 구비된다.One side of the second holder 220 supports the bottom surface of the secondary battery cell S. Since the second holder 220 is the same as the first holder 210, the detailed description is based on the above description, and the shock absorbing part 221 is also provided in the second holder 220.

도 3에 도시된 바와 같이, 2차전지셀(S)의 양단부면 일측을 파지하기 위하여 제1홀더(210) 및 제2홀더(220)의 일측면은 서로 대향되도록(마주 보도록) 회전된다. 2차전지셀(S)의 양단부면 일측을 파지 해제하기 위하여 제1홀더(210) 및 제2홀더(220)의 일측면은 동일한 방향을 바라보도록 회전된다. 도시된 바에 따르면 제1및 제2홀더(210, 220) 각각은 서로 다른 방향으로 90도 회전 가능한 것으로 도시하고 있다. 회전각을 90도로 함으로써 파지 또는 파지해제시 이동되는 2차전지셀(S)의 이동 동선을 자유롭게 할 수 있다. 제1및 제2홀더(210, 220) 각각이 90도로 회전됨으로써 파지 해제시 2차전지셀(S)이 좌우 측방향 뿐만 아니라 상하방향으로도 이동가능한 것이다.As shown in FIG. 3, one side surfaces of the first holder 210 and the second holder 220 are rotated to face each other (to face each other) in order to hold one side surface of both ends of the secondary battery cell S. One side surface of the first holder 210 and the second holder 220 is rotated to face the same direction in order to release one side surface of both ends of the secondary battery cell (S). As shown, each of the first and second holders 210 and 220 can be rotated 90 degrees in different directions. By setting the rotation angle to 90 degrees, it is possible to free the moving copper wire of the secondary battery cell S that is moved when gripping or gripping. Since each of the first and second holders 210 and 220 is rotated by 90 degrees, the secondary battery cells S are movable in the vertical direction as well as in the left and right directions when the grip is released.

홀더구동부(230)는 제1 홀더(210)와 제2 홀더(220)를 서로 다른 방향으로 회전시킨다. 보다 상세히 설명하면, 제1 홀더(210)와 제2 홀더(220)를 마주보는 방향 즉, 제1 홀더(210)와 제2 홀더(220)가 가까워지도록 회전시키면 2차전지셀(S)이 파지된 상태를 유지한다. 반대로 제1 홀더(210)와 제2 홀더(220) 사이가 이격되도록 회전시키면 2차전지셀(S)을 이동레일(10)에 내려놓도록 파지가 해제된다. The holder driving unit 230 rotates the first holder 210 and the second holder 220 in different directions. In more detail, when the first holder 210 and the second holder 220 are rotated to face each other, that is, the first holder 210 and the second holder 220 are closer to each other, the secondary battery cell S is rotated. Keep the gripped state. On the contrary, when the first holder 210 and the second holder 220 are rotated to be spaced apart, the grip is released to lower the secondary battery cell S on the moving rail 10.

도 2 를 참조하면 홀더회전부(300)는 결합브라켓(310), 연결봉(320), 결합봉(330) 및 회전수단(340)을 포함한다.2, the holder rotating part 300 includes a coupling bracket 310, a connecting rod 320, a coupling rod 330, and a rotation means 340.

결합브라켓(310)은 홀더구동부(230)의 일측과 결합(나사결합 등 모든 기계적 결합이면 충분하다)되어 홀더구동부(230)와 일체를 이루며, 연결봉(320)은 결합브라켓(310)과 연결되며 소정의 직경을 갖는 원통형 형상으로 길이방향으로 일정거리 연장형성된다.The coupling bracket 310 is coupled to one side of the holder driving unit 230 (all mechanical coupling is sufficient, such as screw coupling is sufficient) to form a single unit with the holder driving unit 230, the connecting rod 320 is connected to the coupling bracket 310 It extends a predetermined distance in the longitudinal direction in a cylindrical shape having a predetermined diameter.

이때, 홀더회전부(300)는 프레임(100)의 측면에 위치하며, 상하방향으로 연장되며 소정의 두께를 갖는 이동판(301)을 더 포함하며, 연결봉(320)은 이동판(301)에 회전가능하도록 설치된다. 연결봉(320)과 이동판(301) 사이에는 베어링(B) 등이 더 장착될 수 있다.At this time, the holder rotating part 300 is located on the side of the frame 100, and further includes a moving plate 301 extending in the vertical direction and having a predetermined thickness, the connecting rod 320 is rotated on the moving plate 301 It is installed to be possible. A bearing B may be further mounted between the connecting rod 320 and the moving plate 301.

결합봉(330)은 연결봉(320)의 끝단에 장착되며, 연결봉(320)과 탈착가능하도록 형성된다. 이는 셀홀더부(200)가 파손되거나 교체를 요할 때 연결봉(320)을 결합봉(330)에서 착탈하여 파손된 셀홀더부(200)를 간편하게 교체할 수 있도록 하기 위함이다. Coupling rod 330 is mounted to the end of the connecting rod 320, is formed to be detachable with the connecting rod (320). This is to easily replace the broken cell holder 200 by detaching the connecting rod 320 from the coupling rod 330 when the cell holder 200 is damaged or needs replacement.

회전수단(340)은 결합봉(330)의 끝단에 형성되어 결합봉(330), 연결봉(320), 결합브라켓(310)이 일체로 회전할 수 있도록 결합봉(330)을 회전시킨다. 회전수단(340)는 외부로부터 전력을 인가받아 작동하는 모터일 수 있으며, 외부 동력에 의해 회전하는 풀리에 해당할 수 있다. The rotating means 340 is formed at the end of the coupling rod 330 to rotate the coupling rod 330 so that the coupling rod 330, the connecting rod 320, the coupling bracket 310 can be integrally rotated. The rotating means 340 may be a motor operated by receiving electric power from the outside and may correspond to a pulley rotating by external power.

도 2 를 참조하면 셀홀더부(200)와 홀더회전부(300)는 적어도 2개 이상의 복수개로 구비되되, 상기의 이동판(301)에 직렬로 일정간격 이격 배치되며, 홀더회전부(300)는 구동모터(350) 및 벨트(360)를 더 포함한다. Referring to FIG. 2, the cell holder part 200 and the holder rotating part 300 are provided in at least two or more. The cell holder part 200 and the holder rotating part 300 are disposed at regular intervals in series with the moving plate 301, and the holder rotating part 300 is driven. It further includes a motor 350 and the belt 360.

한편, 각각의 회전수단(340)은 풀리 형상일 수 있으며, 각각의 회전수단(340)은 고장력의 벨트(360)에 의해 연결되고, 어느 하나의 회전수단(340)이 회전하면 이웃한 다른 회전수단(340)은 동시에 회전할 수 있게 된다. 이때, 홀더회전부(300)는 벨트(360)를 일정압력으로 가압하여 벨트(360)의 장력을 유지해줄 수 있는 벨트장력부(370)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, each of the rotating means 340 may be a pulley shape, each of the rotating means 340 is connected by a belt 360 of a high tension, when any one of the rotating means 340 is rotated to the other rotation The means 340 can be rotated simultaneously. In this case, the holder rotating part 300 may further include a belt tensioning part 370 capable of maintaining the tension of the belt 360 by pressing the belt 360 to a predetermined pressure.

이로 인해 구동모터(350)는 각각의 회전수단(340) 중 어느 하나의 회전수단(340)과 연결되어 회전력을 제공하여 다수의 셀홀더부(200)를 회전시킬 수 있다. As a result, the driving motor 350 may be connected to any one of the rotating means 340 of each of the rotating means 340 to provide a rotating force to rotate the plurality of cell holder parts 200.

도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 구동모터(350)의 회전력이 벨트(360) 등으로 다수개 마련된 회전수단(340)에 연결되어 동시에 셀홀더부(200)가 회전될 수 있다.As shown in FIG. 2, the rotational force of one driving motor 350 may be connected to a plurality of rotating means 340 provided by a belt 360, and the like, and the cell holder part 200 may be rotated at the same time.

도 4 를 참조하면, 홀더견인부(400)는 실린더(410), 견인판(420) 및 이동안내부(430)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the holder towing unit 400 includes a cylinder 410, a traction plate 420, and a movement guide 430.

실린더(410)는 프레임(100)의 상단에 장착되고, 유압 또는 공압으로 작동하되, 상하방향으로 왕복이동이 가능한 견인축(411)을 포함한다. 견인판(420)은 견인축(411)과 연결되어 상하방향으로 이동이 가능하고, 홀더회전부(300), 바람직하게는 이동판(301)과 결합되어 홀더회전부(300) 및 셀홀더부(200)를 상하방향으로 이동시킬 수 있다. The cylinder 410 is mounted on the top of the frame 100, and operates by hydraulic or pneumatic, but includes a traction shaft 411 capable of reciprocating in the vertical direction. The traction plate 420 is connected to the traction shaft 411 and is movable in the vertical direction. The traction plate 420 is coupled to the holder rotation part 300, preferably the moving plate 301, and the holder rotation part 300 and the cell holder part 200. ) Can be moved up and down.

이때, 이동안내부(430)는 프레임(100)의 측면에 형성되어 2차전지셀(S)이 상방향으로 이동한 후 회전하여 다시 하강할 때, 2차전지셀(S)이 최초 이동레일(10)에 안착된 위치로 정확하게 위치할 수 있도록 홀더회전부(300)의 상하이동을 안내하는 역할을 수행한다. 이동안내부(430)는 프레임(100) 측면에 장착되며, 견인축(411)의 연장방향으로 연장되는 가이드레일(431)과 이동판(301)과 결합되어 가이드레일(431)을 따라 이동하는 레일몸체(432)를 포함할 수 있다. 이동안내부(430)는 이동판(301)의 좌우측에 한쌍으로 구비되어 홀더회전부(300)를 보다 안정적으로 지지해줄 수 있다. At this time, the movement guide unit 430 is formed on the side of the frame 100 when the secondary battery cell (S) is moved upwards and then rotates again when the secondary battery cell (S) is the first moving rail It serves to guide the Shanghai-dong of the holder rotating part 300 to be accurately positioned in the position seated on (10). The movement guide part 430 is mounted to the side of the frame 100 and coupled with the guide rail 431 and the moving plate 301 extending in the extension direction of the towing shaft 411 to move along the guide rail 431. Rail body 432 may be included. The movement guide part 430 may be provided in pairs on the left and right sides of the moving plate 301 to more stably support the holder rotating part 300.

도 5 를 참조하여 본 발명의 2차전지셀 반전장치를 포함하는 2차전지셀 회전시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 2차전지셀 회전 시스템은 셀회전모듈(500)을 포함한다. A secondary battery cell rotating system including a secondary battery cell inverting apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5. The secondary battery cell rotation system of the present invention includes a cell rotation module 500.

셀회전모듈(500)은 프레임(100)에 이송레일(10)이 인입하기 전이나, 상기 2차전지셀 반전 장치로부터 반전이 완료된 2차전지셀(S)이 안착된 이송레일(10)이 프레임(100)을 통과하는 경우에 이송레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)을 2차전지셀(S) 양측의 전극 위치가 교차되도록 2차전지셀(S)을 수평방향으로 180°회전시키는 목적을 갖는다. 이는 2차전지셀(S)이 적층될 때, 적층되는 2차전지셀(S)의 양측의 전극을 서로 다른 전극을 유지하며 적층될 수 있도록 하기 위함이다. The cell rotation module 500 includes a transfer rail 10 on which the secondary battery cell S in which the inversion is completed is inserted before the transfer rail 10 is inserted into the frame 100 or from the secondary battery cell inversion device. When passing through the frame 100, the secondary battery cell (S) in the horizontal direction so that the electrode position on both sides of the secondary battery cell (S) seated on the transport rail 10 to cross the cross direction. It aims to rotate 180 degrees. This is so that when the secondary battery cells S are stacked, the electrodes on both sides of the secondary battery cells S to be stacked may be stacked while maintaining different electrodes.

도 5 및 도 6 을 참조하면 셀회전모듈(500)은 파지부(510), 연결프레임(520), 회전부(530) 및 엑츄에이터(540)를 포함한다. 5 and 6, the cell rotation module 500 includes a grip part 510, a connection frame 520, a rotation part 530, and an actuator 540.

파지부(510)는 2차전지셀(S)을 진공으로 흡착하는 다수의 흡착판(511)이 일정간격 이격 설치된다. 파지부(510)는 이동레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)의 개수와 동일한 개수로 다수개 구비될 수 있다. 상기 흡착판(511)은 2차전지셀(S)과 접촉될 때 흡착판(511)과 2차전지셀(S)의 상면 사이를 진공상태로 유지시켜 파지하며, 진공상태가 해제되면 동시에 파지가 해제될 수 있다.The holding unit 510 is provided with a plurality of adsorption plates 511 for adsorbing the secondary battery cells S by vacuum at regular intervals. The gripping portion 510 may be provided in plural as the number of secondary battery cells S seated on the moving rail 10. When the suction plate 511 is in contact with the secondary battery cell S, the suction plate 511 is held between the upper surface of the secondary battery cell S in a vacuum state, and the grip is released at the same time when the vacuum state is released. Can be.

흡착판(511)에는 흡착판(511)이 하강하여 2차전지셀(S)의 상면에 안착되는 경우 완충효과를 제공하기 위해 흡착판(511)을 탄성지지하는 탄성부재가 더 구비될 수 있다.The adsorption plate 511 may be further provided with an elastic member for elastically supporting the adsorption plate 511 to provide a buffering effect when the adsorption plate 511 is lowered and seated on the upper surface of the secondary battery cell (S).

연결프레임(520)은 파지부(510)가 일정한 간격, 이동레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)의 이격된 간격과 동일한 간격을 유지하도록 각각의 파지부(510)를 연결한다. The connection frame 520 connects the respective grippers 510 so that the grippers 510 maintain the same intervals as the spaced intervals of the secondary battery cells S seated on the moving rails 10. .

회전부(530)는 연결프레임(520)과 연결되며, 흡착판(511)이 2차전지셀(S)을 파지하면 2차전지셀(S) 양측 전극 방향이 교차되도록 지면과 수평을 유지한 상태로 180°회전시킨다. The rotating part 530 is connected to the connection frame 520, and when the adsorption plate 511 grips the secondary battery cell S, the rotating part 530 is kept horizontal with the ground so that the electrodes on both sides of the secondary battery cell S cross each other. Rotate 180 °.

회전부(530)는 엑츄에이터(540)에 장착되며, 엑츄에이터(540)는 모터 또는 유압 및 공압으로 작동하며, 상하(수직방향)방향으로 회전부(530)를 이동시킨다. 따라서, 2차전지셀(S)이 이송레일(10)에서 상방향으로 일정간격 이격된 후 회전되고, 회전이 완료되면 하강하여 2차전지셀(S)을 다시 이송레일(10)에 안착시킨다. 이후 이송레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)은 이웃한 다른 공정 단계로 이송된다. The rotating unit 530 is mounted to the actuator 540, the actuator 540 is operated by a motor or hydraulic and pneumatic, and moves the rotating unit 530 in the vertical direction (vertical direction). Therefore, the secondary battery cell S is rotated after being spaced apart at a predetermined interval in the upward direction from the transport rail 10, and when the rotation is completed, the secondary battery cell S is seated on the transport rail 10 again. . After that, the secondary battery cells S seated on the transfer rails 10 are transferred to other process steps adjacent to each other.

이와 같은 구성에 의한 본 발명은 사용자의 선택에 따라 선택적으로 2차전지셀을 회전시킬 수 있으며, 제자리에서 2차전지셀(S)을 반전시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, the secondary battery cell can be selectively rotated according to a user's selection, and the secondary battery cell S can be reversed in place.

100 : 프레임 200 : 셀홀더부
210 : 제1 홀더 220 : 제2 홀더
230 : 홀더구동부 300 : 홀더회전부
400 : 홀더견인부 500 : 셀회전모듈100 frame 200 cell holder
210: first holder 220: second holder
230: holder driving part 300: holder rotating part
400: holder towing unit 500: cell rotation module

Claims (8)

2차전지셀(S) 또는 전극조립체가 안착된 이동레일(10)이 출입하는 프레임(100);
상기 프레임(100)의 일측에 회전가능하도록 설치되며, 상기 이동레일(10)에 안착된 상기 2차전지셀(S)을 파지하는 셀홀더부(200);
상기 셀홀더부(200)에 파지된 상기 2차전지셀(S)의 상면과 하면이 반전되도록 상기 셀홀더부(200)을 회전시키는 홀더회전부(300);
상기 셀홀더부(200)가 상기 2차전지셀(S)을 파지한 상태로 회전되도록 상기 셀홀더부(200)을 상방향으로 견인하는 홀더견인부(400); 를 포함하되,
상기 홀더견인부(400)는 상기 2차전지셀(S)이 반전되면 하강하여 상기 2차전지셀(S)을 상기 이동레일(10)에 안착시키고,
상기 홀더견인부(400)는 상기 프레임(100)의 상단에 장착되며 상하방향으로 이동하는 견인축(411)을 포함하는 실린더(410);
상기 견인축(411)과 연결되며, 상기 홀더회전부(300)를 상하방향으로 이동시키도록 상기 홀더회전부(300)와 결합되는 견인판(420);
상기 프레임(100)의 측면에 형성되며 2차전지셀(S)이 최초 이동레일(10)에 안착된 위치로 배치될 수 있도록 상기 홀더회전부(300)의 상하이동을 안내하는 이동안내부(430); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지셀 반전 장치.A frame 100 to which the mobile battery 10 to which the secondary battery cell S or the electrode assembly is seated, enters and exits;
A cell holder 200 installed rotatably on one side of the frame 100 and holding the secondary battery cell S seated on the moving rail 10;
A holder rotating part 300 for rotating the cell holder part 200 such that the upper and lower surfaces of the secondary battery cell S held by the cell holder part 200 are inverted;
A holder towing unit 400 for pulling the cell holder unit 200 upward so that the cell holder unit 200 rotates while holding the secondary battery cell S; Including,
The holder towing unit 400 descends when the secondary battery cell S is reversed, and seats the secondary battery cell S on the moving rail 10.
The holder towing unit 400 is mounted on the top of the frame 100 and includes a cylinder 410 including a traction shaft 411 to move in the vertical direction;
A traction plate 420 connected to the traction shaft 411 and coupled to the holder rotation part 300 to move the holder rotation part 300 in a vertical direction;
Is formed on the side of the frame 100 and the movement guide unit 430 for guiding the shangdong of the holder rotating part 300 so that the secondary battery cell (S) can be placed in a position seated on the first moving rail 10 ); Secondary battery cell reversing apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 셀홀더부(200)는 상기 2차전지셀(S)의 상면을 지지하는 제1 홀더(210);
상기 제1 홀더(210)와 마주보며 상기 2차전지셀(S)의 하면을 지지하는 제2 홀더(220); 및
상기 2차전지셀(S)이 파지되도록 상기 제1 홀더(210)의 일측면과 제2 홀더(220)의 일측면이 마주보는 방향으로 회전시키거나, 그 반대방향으로 회전시키는 홀더구동부(230);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지셀 반전 장치.
The method of claim 1,
The cell holder part 200 may include a first holder 210 supporting an upper surface of the secondary battery cell S;
A second holder 220 facing the first holder 210 and supporting a bottom surface of the secondary battery cell S; And
Holder driving unit 230 to rotate in a direction facing one side of the first holder 210 and one side of the second holder 220 so that the secondary battery cell (S) is held, or the opposite direction 230 );
Secondary battery cell reversing apparatus comprising a.
제 2 항에 있어서,
상기 제1홀더(210)의 일측면 및 제2홀더(220)의 일측면은 상기 제2차전자셀(S)을 파지할 때에는 서로 대향하며, 놓았을 때에는 서로 동일한 방향을 바라보도록 회전되는 것을 특징으로 하는 2차전지셀 반전장치.
The method of claim 2,
One side surface of the first holder 210 and one side surface of the second holder 220 face each other when the second electron cell S is gripped, and when rotated, they rotate to face the same direction. Secondary battery cell inverting device characterized in that.
제 2 항에 있어서,
상기 홀더회전부(300)는 상기 홀더구동부(230)의 일측과 결합되는 결합브라켓(310);
상기 결합브라켓(310)과 연결되며 길이방향으로 연장형성되는 연결봉(320);
상기 연결봉(320)의 끝단에 장착되되, 상기 연결봉(320)과 탈착가능하도록 형성되는 결합봉(330); 및
상기 결합봉(330)의 끝단에 형성되어 상기 결합봉(330), 연결봉(320), 결합브라켓(310)을 회전시키는 회전수단(340);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지셀 반전 장치.
The method of claim 2,
The holder rotating part 300 is a coupling bracket 310 is coupled to one side of the holder driving part 230;
A connecting rod 320 connected to the coupling bracket 310 and extending in a longitudinal direction;
A coupling rod 330 mounted at an end of the connecting rod 320 and formed to be detachable from the connecting rod 320; And
Rotating means 340 is formed at the end of the coupling rod 330 to rotate the coupling rod 330, the connecting rod 320, the coupling bracket 310;
Secondary battery cell reversing apparatus comprising a.
제 4 항에 있어서,
상기 셀홀더부(200)와 상기 홀더회전부(300)는 적어도 2개 이상의 복수개로 형성되되,
상기 홀더회전부(300)는,
상기 각각의 회전수단(340)에 회전력을 제공하는 구동모터(350);
상기 복수개의 셀홀더부(200)가 동시에 회전되도록 각각의 상기 회전수단(340)과 연결되는 벨트(360); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지셀 반전 장치.
The method of claim 4, wherein
The cell holder 200 and the holder rotating portion 300 is formed of at least two or more,
The holder rotating part 300,
A driving motor 350 providing a rotational force to each of the rotating means 340;
A belt 360 connected to each of the rotating means 340 such that the plurality of cell holder parts 200 are rotated at the same time; Secondary battery cell reversing apparatus comprising a.
삭제delete 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 2차전지셀 회전 장치를 포함하는 2차전지셀 회전 시스템에 있어서,
상기 프레임(100)에 상기 이동레일(10)이 인입하기 전 또는 반전이 완료된 2차전지셀(S)이 안착된 이동레일(10)이 상기 프레임(100)을 통과하는 경우 상기 이동레일(10)에 안착된 2차전지셀(S)를 파지하여 2차전지셀(S) 양측의 전극 위치가 교차되도록 상기 2차전지셀(S)을 수평방향으로 회전시키는 셀회전모듈(500);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지셀 회전 시스템.
A secondary battery cell rotating system comprising the secondary battery cell rotating device of any one of claims 1 to 5,
Before the moving rail 10 is drawn into the frame 100 or when the moving rail 10 on which the secondary battery cell S in which the inversion is completed passes is passed through the frame 100, the moving rail 10 A cell rotation module 500 which rotates the secondary battery cells S in a horizontal direction so as to hold the secondary battery cells S mounted on the side thereof so that the electrode positions of both sides of the secondary battery cells S intersect with each other;
Secondary battery cell rotation system comprising a.
제 7 항에 있어서,
상기 셀회전모듈(500)은 적어도 2개 이상의 상기 2차전지셀(S)을 회전시키는 구조로 형성되되,
상기 2차전지셀(S)을 진공으로 흡착하는 다수의 흡착판(511)이 형성되며, 다수개 구비되는 파지부(510);
상기 파지부(510)가 일정한 간격을 유지하도록 각각의 파지부(510)를 연결하는 연결프레임(520);
상기 연결프레임(520)을 수평방향으로 회전시키는 회전부(530);
상기 2차전지셀(S)이 상기 이동레일(10)에서 상방향으로 일정간격 이격된 후 회전되도록 상기 회전부(530)를 상하방향으로 이동하는 엑츄에이터(540);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지셀 회전 시스템.The method of claim 7, wherein
The cell rotation module 500 is formed in a structure for rotating at least two or more secondary battery cells (S),
A plurality of adsorptive plates 511 for adsorbing the secondary battery cells S by vacuum, and a plurality of holding parts 510 provided;
A connection frame 520 connecting the respective grip parts 510 so that the grip parts 510 maintain a constant interval;
A rotating part 530 which rotates the connection frame 520 in a horizontal direction;
An actuator 540 for moving the rotating part 530 in the vertical direction so that the secondary battery cell S is rotated after being spaced apart from the moving rail 10 by a predetermined interval in the upward direction;
Secondary battery cell rotation system comprising a.
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