KR102254203B1 - Apparatus for preventing wrinkle secondary battery pouch - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차 전지용 파우치의 내부에 존재하는 가스, 기타 이물질 등을 제거하는 과정에서 씰링부위에 발생될 수 있는 주름을 방지할 수 있는 이차 전지용 파우치의 주름 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing wrinkles in a pouch for a secondary battery, and more particularly, a secondary battery capable of preventing wrinkles that may occur in a sealing area in the process of removing gases and other foreign substances present inside the pouch for a secondary battery. It relates to a device for preventing wrinkles in a battery pouch.
일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트 북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다.In general, a secondary battery refers to a battery capable of charging and discharging, unlike a primary battery that cannot be charged, and is widely used in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, or electric vehicles.
특히, 리튬 이차 전지는 전자 장 비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 큰 용량을 가지며, 단위 중량당 에너 지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가하는 추세에 있다.In particular, lithium secondary batteries have a larger capacity than nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are often used as power sources for electronic equipment, and have a high energy density per unit weight, so the degree of use thereof is rapidly increasing. .
리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다.Lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides and carbon materials as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively.
리튬 이차 전지는 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 포함한다.A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which a positive electrode active material and a negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator therebetween, and an exterior material that seals and accommodates the electrode assembly together with an electrolyte solution, that is, a battery case.
이러한 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전 극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.The lithium 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 secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the exterior material.
파우치형 이차 전지는 제조과정에서 음극, 분리막 및 양극을 포함하는 전극 조립체를 파우치 외장재 안에 넣고, 전해액을 주입한 후 가장자리를 씰링한다. 그 다음, 몇 회의 충방전 사이클을 통해 전지를 활성화시킨다.In the pouch-type secondary battery, an electrode assembly including a negative electrode, a separator, and a positive electrode is put into a pouch case, and an electrolyte is injected, and then the edge is sealed. Then, the battery is activated through several charge/discharge cycles.
이 과정에서 셀 내부에 가스가 발생하게 되는데, 이때 발생한 가스를 포집하기 위해 활성화 공정 전 단계의 파우치형 이차 전지는 파우치 외장재의 사이즈가 최종 제품보다 크게 형성된다.In this process, gas is generated inside the cell. In this case, in order to collect the generated gas, the pouch-type secondary battery in the step before the activation process has a size of the pouch exterior material larger than the final product.
파우치 외장재에서 전극 조립체가 배치되는 부분보다 크게 형성되어 있는 부분을 가스 포켓부라 지칭하며, 이러한 가스 포켓부에 활성화 공정 중 발생한 가스가 포집될 수 있다.A portion of the pouch case that is formed larger than the portion where the electrode assembly is disposed is referred to as a gas pocket portion, and gas generated during the activation process may be collected in the gas pocket portion.
활성화 공정이 끝나면 가스 포켓부에 구멍을 내어 가스를 빼낸 다음 가스 포켓부를 재단하고 파우치 외장재를 최종 제품 규격에 맞게 재씰링한다.After the activation process is finished, a hole is made in the gas pocket to drain the gas, and then the gas pocket is cut and the pouch outer material is resealed according to the final product specifications.
이때, 종래의 디가스 장치는 챔버 등 고가의 설비를 사용하기 때문에 이차 전지를 제조하는데 발생되는 비용 및 시간이 오래 소요되는 문제점이 있다.At this time, since the conventional degas device uses expensive equipment such as a chamber, there is a problem in that it takes a long time and cost incurred in manufacturing a secondary battery.
따라서, 근래에는 공기 흡입 방식을 통해 가스 포켓부 내부에 존재하는 가스를 제거하고 있으나, 공기 흡입 방식의 경우 이차 전지가 수축되기 때문에 주름이 발생되어 외관 불량과 기능 저하를 야기하는 문제점이 있다.Accordingly, in recent years, the gas existing inside the gas pocket is removed through the air intake method, but in the case of the air intake method, wrinkles are generated because the secondary battery contracts, resulting in poor appearance and deterioration of function.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이차 전지용 파우치의 내부에 존재하는 가스, 기타 이물질 등을 제거하는 과정에서 씰링부위에 발생될 수 있는 주름을 제거할 수 있는 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the problems of the prior art, and for a secondary battery capable of removing wrinkles that may occur in the sealing area in the process of removing gas and other foreign substances present inside the pouch for a secondary battery. An object thereof is to provide a device for preventing wrinkles in a pouch.
본 발명은 가장자리가 씰링되는 셀 포켓과 셀 본체를 포함하는 파우치형 이차 전지에서 디가스하는 과정에서 발생할 수 있는 주름을 방지하는 장치로서, 상기 셀 포켓의 양측에 각각 배치되는 클램프; 상기 파우치형 이차전지가 로딩되면, 상기 클램프가 상기 셀 포켓을 각각 클램핑 하도록 작동시키는 클램프구동부; 상기 셀 포켓의 폭에 대응되게 상기 클램프간의 간격을 조절하는 간격조절부; 및 상기 클램프가 셀 포켓을 클램핑하고 이어서 상기 디가스 장치가 디가스 작업을 수행하는 과정에서 상기 간격조절부를 통해 상기 클램프구동부 및 클램프를 셀 포켓과 멀어지는 방향으로 소정거리 후진시켜 셀 포켓이 당겨지도록 함으로써, 씰링부위에 주름이 발생되는 것을 방지하는 제어부;를 포함한다.The present invention is an apparatus for preventing wrinkles that may occur during a degassing process in a pouch-type secondary battery including a cell pocket and a cell body having a sealed edge thereof, comprising: clamps disposed on both sides of the cell pocket; When the pouch-type secondary battery is loaded, a clamp driving unit configured to operate the clamp to clamp each of the cell pockets; A spacing control unit for adjusting a spacing between the clamps to correspond to the width of the cell pocket; And in the process of the clamp clamping the cell pocket and then the degas device performing the degas operation, the clamp driving unit and the clamp are moved back a predetermined distance in a direction away from the cell pocket through the spacing control unit so that the cell pocket is pulled. It includes; a control unit for preventing the occurrence of wrinkles in the sealing portion.
그리고, 상기 클램프구동부는 기 설정된 한계시간이 경과하면 상기 클램프가 셀 포켓을 언클램핑 하도록 제어한다.In addition, the clamp driving unit controls the clamp to unclamp the cell pocket when a preset limit time elapses.
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또한, 상기 간격조절부는 에어실린더, 유압실린더, 캠 중 선택되는 어느 하나로 형성된다.In addition, the spacing control unit is formed of any one selected from an air cylinder, a hydraulic cylinder, and a cam.
그리고, 상기 클램프는 상기 셀 포켓의 전면과 후면에 각각 배치되며 상기 클램프구동부에 의해 상기 이차 전지에 동시에 접촉 또는 이격되는 제1 클램프유닛 및 제2 클램프유닛을 포함한다.In addition, the clamp includes a first clamp unit and a second clamp unit disposed at the front and rear surfaces of the cell pocket, respectively, and simultaneously contacting or spaced apart from the secondary battery by the clamp driving unit.
또한, 상기 클램프구동부는, 에어가 출입하는 제1,2 출입홀이 형성된 하우징, 상기 하우징의 내부공간에 수용되고 상기 제1 클램프유닛과 연결되어, 상기 제1 출입홀을 통해 공급 또는 배출되는 에어에 의해 작동되어 상기 제1 클램프유닛을 하우징의 일측 또는 타측으로 왕복이동시키는 제1 랙, 상기 제1 랙과 대향되고 상기 제2 클램프유닛과 연결되어, 상기 제2 출입홀을 통해 공급 또는 배출되는 에어에 의해 작동되어 상기 제2 클램프유닛을 하우징의 일측 또는 타측으로 왕복이동시키는 제2 랙, 상기 제1 랙과 제2 랙의 사이에 제자리 회전 가능하게 배치되어, 상기 제1 랙과 제2 랙이 서로 동일 방향 또는 반대 방향으로 동시에 이동되도록 하는 피니언기어를 포함한다.In addition, the clamp driving unit includes a housing having first and second entrance holes through which air enters and exits, and is accommodated in the inner space of the housing and connected to the first clamp unit, and air supplied or discharged through the first entrance hole. A first rack that is operated by reciprocating the first clamp unit to one side or the other side of the housing, opposite the first rack and connected to the second clamp unit, and supplied or discharged through the second entrance hole. A second rack that is operated by air to reciprocate the second clamp unit to one side or the other side of the housing, and is disposed rotatably in place between the first rack and the second rack, and the first rack and the second rack It includes a pinion gear to be simultaneously moved in the same direction or in the opposite direction to each other.
본 발명에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치는, 이차 전지용 파우치의 내부에 존재하는 가스, 기타 이물질 등을 제거하는 과정에서 셀 포켓을 클램핑하거나 또는, 일정한 힘으로 당겨서 씰링부위에 발생될 수 있는 주름을 미연에 방지함으로써, 이차 전지용 파우치의 외관 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.The anti-wrinkle device for a rechargeable battery pouch according to the present invention is a wrinkle that may occur in the sealing area by clamping the cell pocket or pulling it with a certain force in the process of removing gas or other foreign substances present in the rechargeable battery pouch. By preventing in advance, there is an effect of preventing a defect in appearance of a pouch for a secondary battery.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 디가스 장치에 적용된 예를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 디가스 장치에 적용된 예를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 셀 포켓을 클램핑 하기 전의 상태를 도시한 도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치에 적용된 클램프구동부를 도시한 평단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 셀 포켓을 클램핑 한 상태를 도시한 도.1 is a front view showing an example in which an apparatus for preventing wrinkles of a pouch for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is applied to a degas device.
2 is a side view showing an example in which the anti-wrinkle device of a pouch for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is applied to a degas device.
3 is a view showing a state before the anti-wrinkle device for a rechargeable battery pouch according to an embodiment of the present invention clamps a cell pocket.
Figure 4 is a plan cross-sectional view showing a clamp driving unit applied to the anti-wrinkle device of the pouch for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which the anti-wrinkle device for a rechargeable battery pouch according to an embodiment of the present invention clamps a cell pocket.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and are common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. Like reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 디가스 장치에 적용된 예를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 디가스 장치에 적용된 예를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 셀 포켓을 클램핑 하기 전의 상태를 도시한 도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치에 적용된 클램프구동부를 도시한 평단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치가 셀 포켓을 클램핑 한 상태를 도시한 도이다.1 is a front view showing an example in which a device for preventing wrinkles of a pouch for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is applied to a degas device, and FIG. 2 is a device for preventing wrinkles of a pouch for a secondary battery according to an embodiment of the present invention. A side view showing an example applied to a degas device, and FIG. 3 is a view showing a state before the anti-wrinkle device for a rechargeable battery pouch according to an embodiment of the present invention clamps a cell pocket, and FIG. A top cross-sectional view showing a clamp driving part applied to the anti-wrinkle device for a rechargeable battery pouch according to an embodiment, and FIG. 5 shows a state in which the anti-wrinkle device for a secondary battery pouch according to an embodiment of the present invention clamps a cell pocket It is one degree.
파우치형 이차전지는 내부에 전극 조립체와 전해액을 수용하는 셀 본체(41), 셀 본체(41)의 상측에 일체로 형성되는 셀 포켓(42)을 포함할 수 있다.The pouch-type secondary battery may include a
셀 본체(41) 및 셀 포켓(42)은 서로 동일한 재질과 크기로 형성되는 제1면(42a)과 제2면(42b)의 가장자리를 씰링함으로써, 일체로 형성될 수 있다.The
셀 포켓(42)은 셀 본체(41)의 내부에 존재하는 가스를 제거하는 용도로 활용되며, 가스 제거 공정 및 파우치의 씰링공정이 완료되면 셀 본체(41)에서 제거된다.The
파우치형 이차전지는 본 출원인에 의해 선 출원된 특허 제10-2020-0061480호, 명칭 : 이차 전지용 파우치의 디가스 장치(100)로 디가싱 될 수 있다.The pouch-type secondary battery may be degassed with the patent No. 10-2020-0061480 previously filed by the present applicant, name: the
본 출원인에 의해 선 출원된 이차 전지용 파우치의 디가스 장치(100)는 크게 셀 포켓(42)의 적어도 일면을 흡착하는 흡착판을 포함하고, 흡착판을 당겨서 셀 포켓(42) 내부에 공간을 형성하는 이격부(110), 흡착판에 설치되고, 내부에 가스배출로가 형성된 니들로 파우치를 피어싱하며, 가스배출로와 연결되고 공기흡입을 통해 셀 포켓(42) 내부의 가스를 흡입하여 제거하는 가스배출부(미도시), 가스배출부의 작동에 의해 이격부(110) 및 가스배출로의 내부에 공동으로 유입되는 가스가 혼합된 배출물(먼지, 전해액)을 각각 제거하는 이물질제거부(미도시), 디가스 작업을 완료한 후 이차 전지용 파우치(40)의 씰링부위(40a)를 씰링하는 씰링블럭(120)을 포함할 수 있다.The
이때, 공기흡입 방식을 통해 셀 포켓(42) 내의 가스를 제거할 경우, 파우치의 씰링부위(40a)에 주름이 발생되어 완제품의 불량을 초래한다.At this time, when the gas in the
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치(40)의 주름제거 장치(1)는 이차 전지용 파우치의 디가스 장치(100)에 설치되어, 셀 포켓(42)에서 가스를 제거하는 과정에서 주름이 발생되는 것을 방지하여 완제품에 불량이 발생되는 것을 방지한다.The
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치(1)는 클램프(10), 클램프구동부(20), 간격조절부(30) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.To this end, the
클램프(10)는 도 3(a)를 기준으로 셀 포켓(42)의 좌측과 우측에 각각 배치된다.The
클램프(10)는 셀 포켓(42)의 좌측 제1면(42a)과 제2면(42b), 우측 제1면(42a)과 제2면(42b)에 각각 서로 대향되도록 배치되며 클램프구동부(20)에 의해 동시에 작동되는 제1 클램프유닛(11) 및 제2 클램프유닛(12)을 포함할 수 있다.The
제1 클램프유닛(11)과 제2 클램프유닛(12)의 하측면에는 셀 포켓(42)의 제1면(42a)과 제2면(42b)에 접촉되어 클램핑하는 접촉편(111,121)이 각각 결합된다.On the lower side of the
접촉편(111,121)은 셀 포켓(42)을 놓치지 아니하고 안정적으로 클램핑 할 수 있도록 마찰계수가 우수한 고무, 실리콘 등과 같은 재질로 형성될 수 있다.The
접촉편(111,121)은 씰링부위(40a)의 윗 부분을 클램핑 할 수 있다.The
클램프구동부(20)는 클램프(10)가 셀 포켓(42)을 클램핑 하도록 작동시키는 구성이다.The
클램프구동부(20)는 하우징(21), 에어공급/흡입부(22), 제1 랙(23), 제2 랙(24), 피니언기어(25) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The
하우징(21)은 브라켓(31)에 결합된다.The
하우징(21)은 내부에 빈 공간이 형성된 다각형 박스 형상으로 형성될 수 있다.The
하우징(21)의 내부공간에는 후술되는 제1 랙(23) 및 제2 랙(24)이 수용된다.A
하우징(21)의 내부공간에는 제1 랙(23) 및 제2 랙(24)이 에어공급/흡입부(22)에 의해 개별작동할 수 있도록 하기 위한 구획벽(211)이 형성될 수 있다.A
구체적으로, 구획벽(211)은 일부분이 제1 랙(23)과 제2 랙(24)의 사이에 개재되어 제1 랙(23)이 수용되는 제1 공간(21c) 및 제2 랙(24)이 수용되는 제2 공간(21d)을 각각의 독립공간으로 구획한다. 따라서, 에어공급/흡입부(22)의 작용이 제1 랙(23)과 제2 랙(24)에 개별적으로 적용되도록 할 수 있다.Specifically, a portion of the
하우징(21)의 일면에는 서로 수평선상에 위치되며, 에어가 출입하는 제1 출입홀(21a)과 제2 출입홀(21b)이 형성된다.On one surface of the
하우징(21)의 바닥면에는 후술되는 제1 커플러 및 제2 커플러의 이동을 각각 가이드하는 한 쌍의 가이드홀(미도시)이 길이방향을 따라 형성된다.A pair of guide holes (not shown) for guiding movements of the first coupler and the second coupler, which will be described later, respectively, are formed on the bottom surface of the
어느 하나의 가이드홀은 제1 공간(21c)과 연결되고, 다른 하나의 가이드홀은 제2 공간(21d)과 연결된다.One guide hole is connected to the first space (21c), and the other guide hole is connected to the second space (21d).
에어공급/흡입부(22)는 2개 한 쌍으로 구성되어 제1 출입홀(21a)과 제2 출입홀(21b)에 각각 설치될 수 있다.The air supply/
에어공급/흡입부(22)는 에어 펌프나, 에어콤프레셔와 같이 에어를 공급하는 기능과 에어를 흡입하는 기능을 모두 갖는 제품으로 적용될 수 있다.The air supply/
어느 하나의 에어공급/흡입부(22)는 제1 출입홀(21a)에 연결되는 연결관 또는 연결호스를 포함하고, 다른 하나의 에어공급/흡입부(22)는 제2 출입홀(21b)에 연결되는 연결관 또는 연결호스를 포함한다.Any one air supply/
제1 랙(23)은 제1 공간(21c)에 수용된다.The
제1 랙(23)은 제1 공간(21c)의 길이방향을 따라 왕복 이동된다.The
제1 랙(23)은 제2 랙(24)과 마주하는 면에 톱니가 형성된다.The
제1 랙(23)의 저면에는 제1 클램프유닛(11)과 연결되는 제1 커플러가 형성된다.A first coupler connected to the
제1 커플러는 일부분이 가이드홀에 위치되고 그 아래 부분은 외부로 돌출되어 제1 클램프유닛(11)에 결합된다.A portion of the first coupler is positioned in the guide hole, and a portion under the first coupler protrudes to the outside and is coupled to the
일 예로, 제1 커플러는 제1 클램프유닛(11)에 볼팅 결합 또는 용접 결합될 수 있다.For example, the first coupler may be bolted or welded to the
다른 일 예로, 제1 커플러의 상면과 제1 클램프유닛(11)의 저면 중 어느 하나에는 돌기(미도시)를 형성하고, 다른 하나에는 돌기가 삽입 및 고정되는 홈을 형성하여, 제1 커플러와 제1 클램프유닛(11)을 암,수 결합할 수도 있다.As another example, a protrusion (not shown) is formed in one of the upper surface of the first coupler and the bottom surface of the
따라서, 제1 클램프유닛(11)은 제1 랙(23)과 연동하여 작동된다.Accordingly, the
제2 랙(24)은 제2 공간(21d)에 수용되며 제1 랙(23)과 대향된다.The
제2 랙(24)은 제2 공간(21d)의 길이방향을 따라 왕복 이동된다.The
제2 랙(24)은 제1 랙(23)의 톱니와 마주하는 면에 톱니가 형성된다.The
제2 랙(24)의 저면에는 제2 클램프유닛(12)과 연결되는 제2 커플러가 형성된다.A second coupler connected to the
제2 커플러는 일부분이 가이드홀에 위치되고 그 아래 부분은 외부로 돌출되어 제2 클램프유닛(12)에 결합된다.A portion of the second coupler is positioned in the guide hole and a portion below the second coupler protrudes to the outside and is coupled to the
일 예로, 제2 커플러는 제2 클램프유닛(12)에 볼팅 결합 또는 용접 결합될 수 있다.For example, the second coupler may be bolted or welded to the
다른 일 예로, 제2 커플러의 상면과 제2 클램프유닛(12)의 저면 중 어느 하나에는 돌기(미도시)를 형성하고, 다른 하나에는 돌기가 삽입 및 고정되는 홈을 형성하여, 제2 커플러와 제2 클램프유닛(12)을 암,수 결합할 수도 있다.As another example, a protrusion (not shown) is formed in one of the upper surface of the second coupler and the bottom surface of the
따라서, 제2 클램프유닛(12)은 제2 랙(24)과 연동하여 작동된다.Accordingly, the
피니언기어(25)는 제1 랙(23)과 제2 랙(24)이 연계작동 할 수 있도록 하는 구성이다.The
구체적으로, 피니언기어(25)는 하우징(21)의 내부공간 중앙에서 제1 랙(23)과 제2 랙(24)의 사이에 배치되며, 둘레면에 형성된 톱니들이 제1 랙(23)과 제2 랙(24)의 톱니와 치합된 상태를 유지한다.Specifically, the
그리고, 피니언기어(25)의 중앙부분에는 하우징(21)의 바닥면에 고정되는 축이 형성된다.In addition, a shaft fixed to the bottom surface of the
피니언기어(25)는 축을 기준으로 제자리 회전되거나 또는 축과 함께 제자리 회전될 수 있다.The
피니언기어(25)와 축이 함께 제자리 회전되는 경우에는, 하우징(21)의 바닥면에 축의 제자리 회전을 가이드하는 베어링(미도시)이 매립될 수 있다.When the
이러한 제1 랙(23), 제2 랙(24), 피니언기어(25) 및 에어공급/흡입부(22)의 상호 작용에 의해 제1 클램프유닛(11)과 제2 클램프유닛(12)이 서로 동일 방향 또는 반대 방향으로 동시 이동되면서 셀 포켓(42)을 클램핑/언클램핑 하게 된다.By the interaction of the
구체적으로, 제1 출입홀(21a)에 연결된 에어공급/흡입부(22)가 제1 공간(21c)에 에어를 주입하면 제2 출입홀(21b)에 연결된 다른 에어공급/흡입부(22)는 제2 공간(21d)의 에어를 흡입하고, 제1 출입홀(21a)에 연결된 에어공급/흡입부(22)가 제1 공간(21c)의 에어를 흡입하면 제2 출입홀(21b)에 연결된 다른 에어공급/흡입부(22)는 제2 공간(21d)의 에어를 주입하게 된다.Specifically, when the air supply/
도 4(b)를 기준으로, 에어공급/흡입부(22)의 작동에 의해 제1 공간(21c)에 에어가 공급되고 제2 공간(21d)에 에어가 흡입되면, 제1 랙(23)이 하우징(21)의 우측 내벽 방향으로 이동되고, 제2 랙(24)은 하우징(21)의 좌측 내벽방향으로 이동되어 제1 클램프유닛(11)과 제2 클램프유닛(12)이 서로 이격됨으로 언클램핑상태를 유지한다.4(b), when air is supplied to the
이때, 제1 클램프유닛(11)은 하우징(21)의 좌측에 위치되고 제2 클램프유닛(12)은 하우징(21)의 우측에 위치될 수 있다.In this case, the
이와 반대로, 에어공급/흡입의 작동에 의해 제1 공간(21c)의 에어가 흡입되고 제2 공간(21d)에 에어가 공급되면, 도4(a)에 도시된 바와 같이 제1 랙(23)과 제2 랙(24)은 각각 하우징(21)의 좌측 내벽방향과 우측 내벽방향으로 이동되다가 중앙에서 서로 마주하게 되며, 이로 인해 제1 클램프유닛(11)과 제2 클램프유닛(12)이 서로 가까워지면서 셀 포켓(42)을 클램핑하게 된다.On the contrary, when air in the
그리고, 제1 랙(23)과 제2 랙(24)이 하우징(21)의 우측 또는 좌측으로 이동되는 과정에서는 피니언기어(25)가 제자리 회전되면서 제1 랙(23)과 제2 랙(24)의 이동을 가이드하게 된다.And, in the process of moving the
이때, 전술한 에어공급/흡입부(22)는 서로 동일한 압력으로 제1 공간(21c)과 제2 공간(21d)에 에어를 공급하거나 흡입할 수 있다.At this time, the above-described air supply/
간격조절부(30)는 셀 포켓(42)의 폭에 대응되게 클램프(10) 간의 간격을 조절하는 구성이다.The
간격조절부(30)는 도 1을 기준으로 이차 전지용 파우치의 디가스 장치(100)의 좌측과 우측에 각각 설치될 수 있다.The
간격조절부(30)는 리니어 실린더, 로드레스 실린더와 같은 에어실린더, 유압실린더, 회전운동을 직진운동으로 변환시키는 캠 중 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있으며, 도면에는 에어실린더로 적용된 예를 도시하였다.The
간격조절부(30)에 마련된 이동피스톤(미도시)에는 클램프구동부(20)의 하우징(21)이 설치되는 브라켓(31)이 각각 결합된다.
따라서, 간격조절부(30)는 셀 포켓(42)의 폭에 대응되게 클램프구동부(20)를 좌측 또는 우측으로 이동시켜 클램프(10)간의 간격을 조절한다.Accordingly, the
다음으로, 도 3 및 도 5를 참고하여 이상 설명한 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치의 작동 및 그 과정에서 나타나는 특유의 효과에 대해 설명한다.Next, with reference to FIGS. 3 and 5, the operation of the anti-wrinkle device for a rechargeable battery pouch described above and a unique effect that appears in the process will be described.
이차 전지용 파우치(40)는 별도의 로딩부(미도시)에 의해 디가스 장치(100)에 로딩된다.The
로딩부는 이차 전지용 파우치(40)의 셀 포켓(42)을 고정하는 홀더, 디가스 장치(100)의 외부에 배치되며 홀더를 디가스 장치(100)의 내부 즉, 상,하 이격되도록 배치된 이격부(110) 및 씰링블럭(120)의 사이로 이송시키는 공압실린더를 포함할 수 있다.The loading unit is a holder that fixes the
이때, 셀 포켓(42)은 이격부(110) 및 클램프(10)의 사이에 배치되고, 씰링부위(40a)는 씰링블럭(120)의 사이에 배치된다.At this time, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치(1)는 이차 전지용 파우치(40)의 로딩을 감지하는 감지수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.The
일 예로, 감지수단은 서로 대향되도록 배치되며 셀 포켓(42)이 로딩 시, 이를 감지하는 수광센서 및 발광센서로 형성될 수 있다.As an example, the sensing means may be disposed to face each other and may be formed of a light-receiving sensor and a light-emitting sensor that detects when the
다른 일 예로 감지수단은 트렌스퍼의 서보 정보에 의해 이차 전지용 파우치(40)의 로딩을 감지하는 방식으로 적용될 수 있다.As another example, the sensing means may be applied in a manner that detects the loading of the
감지수단은 이차 전지용 파우치(40)의 로딩을 감지 시 제어부에 전송하며, 제어부는 이격부(110), 가스제거부, 간격조절부(30), 클램프구동부(20)를 동시에 작동시킨다.When detecting the loading of the
간격조절부(30)와 클램프구동부(20)는 이격부(110)가 셀 포켓(42)의 제1면(42a)과 제2면(42b)을 이격시키기 전에 클램프(10) 간의 간격을 조절하여 양 제1 클램프유닛(11)과 제2 클램프유닛(12)이 셀 포켓(42)의 양측 가장자리 부분을 클램핑 하도록 한다.The
가스제거부의 공기흡입 작용을 통해 디가스를 하는 과정에서는 셀 포켓(42)의 씰링부위(40a)를 포함한 일정영역에 수축작용이 발생되지만, 클램프(10)가 셀 포켓(42)의 양측을 클램핑 하기 때문에 셀 포켓(42)의 수축작용을 억제하고, 이로 인해 주름이 발생되는 것을 방지할 수 있다.In the process of degassing through the air intake action of the gas removal unit, a contraction action occurs in a certain area including the sealing
따라서, 완제품 이차 전지에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of defects in the finished secondary battery.
그리고, 제어부는 디가스가 완료되는 시점에 씰링블럭(120)을 작동시켜 씰링부위(40a)를 씰링하도록 한다.In addition, the control unit operates the sealing
이때, 이차전지의 사이즈에 따라 가스의 양이 상이한 바, 제어부에는 이차전지의 사이즈 별 디가스에 소요되는 시간이 입력될 수 있다.In this case, since the amount of gas is different according to the size of the secondary battery, the time required for the degas according to the size of the secondary battery may be input to the control unit.
나아가, 제어부는 이차전지의 사이즈가 클 경우 주름발생을 효율적으로 방지하기 위해 간격조절부(30)를 제어하여 클램프(10)가 셀 포켓(42)을 일정 힘으로 잡아당기도록 한다.Further, when the size of the secondary battery is large, the control unit controls the
자체적으로 디가스 작업 및 주름제거작업을 수행해 본 결과 이차전지용 파우치의 폭길이가 400mm 미만인 경우 클램프(10)가 셀 포켓(42)을 클램핑한 상태만 유지하여도 주름이 발생되지 않았으나, 이차전지용 파우치의 폭 길이가 400mm 이상일 때에는 클램프(10)로 셀 포켓(42)을 클램핑 하더라도 주름이 발생되는 것을 확인할 수 있었다.As a result of self-degassing and wrinkle removal, if the width of the pouch for secondary batteries is less than 400mm, wrinkles did not occur even if the
따라서, 제어부는 클램프(10)가 셀 포켓(42)을 클램핑하고 이어서 디가스 장치(100)가 디가스 작업을 수행하는 과정에서 간격조절부(30)를 통해 클램프구동부(20) 및 클램프(10)를 셀 포켓(42)과 멀어지는 방향으로 소정거리 후진시켜 셀 포켓(42)이 당겨지도록 함으로써, 씰링부위(40a)에 주름이 발생되는 것을 방지한다.Therefore, the control unit clamps the
이때, 간격조절부(30)가 클램프(10)를 후진시키는 거리는 이차 전지용 파우치(40)의 폭 길이 400mm를 기준으로 약 5mm ~ 10mm일 수 있다.In this case, a distance at which the
이는 클램프(10)의 후진거리가 5mm 미만일 경우 주름이 발생하는 것을 완전히 막지 못하고, 10mm를 초과할 경우에는 씰링부위(40a)까지 과도하게 당겨져 셀 본체(41)보다 돌출되어, 결국 셀 본체(41)가 비정상적인 형상으로 변형되기 때문이다.This does not completely prevent the occurrence of wrinkles when the retraction distance of the
부가적으로, 간격조절부(30)가 클램프(10)를 후진시키는 거리는 이차전지의 사이즈에 따라 다양하게 변경될 수 있음을 밝힌다.Additionally, it is revealed that the distance at which the
한편, 제어부는 씰링블럭(120)이 씰링을 완료하는 시점에 클램프구동부(20)를 작동시켜 제1 클램프유닛(11)과 제2 클램프유닛(12)이 셀 포켓(42)에서 이격되도록 함으로써, 언클램핑이 이루어지도록 한다.On the other hand, the control unit operates the
그리고, 로딩부는 디가스 작업이 완료된 이차 전지용 파우치(40)를 디가스 장치(100)의 외부로 언로딩한다.In addition, the loading unit unloads the
따라서, 작업자는 홀더에서 디가스 작업이 완료된 이차 전지용 파우치(40)를 제거한 후, 새로운 이차 전지용 파우치(40)를 홀더에 고정하여 디가스 장치(100)에 새로운 이차 전지용 파우치(40)가 로딩되도록 하면 된다.Therefore, the operator removes the
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. It must be interpreted.
1 : 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치 10 : 클램프
11 : 제1 클램프유닛 111,121 : 접촉편
12 : 제2 클램프유닛 20 : 클램프구동부
21 : 하우징 21a : 제1 출입홀
21b : 제2 출입홀 21c : 제1 공간
21d : 제2 공간 211 : 구획벽
22 : 에어공급/흡입부 23 : 제1 랙
24 : 제2 랙 25 : 피니언기어
30 : 간격조절부 31 : 브라켓
40 : 이차 전지용 파우치 40a : 씰링부위
41 : 셀 본체 42 : 셀 포켓
42a : 제1면 42b : 제2면
100 : 디가스 장치 110 : 이격부
120 : 씰링블럭1: anti-wrinkle device for secondary battery pouch 10: clamp
11: first clamp unit 111,121: contact piece
12: second clamp unit 20: clamp drive unit
21:
21b:
21d: second space 211: partition wall
22: air supply/suction part 23: first rack
24: second rack 25: pinion gear
30: gap adjustment unit 31: bracket
40:
41: cell body 42: cell pocket
42a:
100: degas device 110: separation portion
120: sealing block
Claims (7)
상기 셀 포켓의 양측에 각각 배치되는 클램프;
상기 파우치형 이차전지가 로딩되면, 상기 클램프가 상기 셀 포켓을 각각 클램핑 하도록 작동시키는 클램프구동부;
상기 셀 포켓의 폭에 대응되게 상기 클램프간의 간격을 조절하는 간격조절부; 및
상기 클램프가 셀 포켓을 클램핑하고 이어서 상기 디가스 장치가 디가스 작업을 수행하는 과정에서 상기 간격조절부를 통해 상기 클램프구동부 및 클램프를 셀 포켓과 멀어지는 방향으로 소정거리 후진시켜 셀 포켓이 당겨지도록 함으로써, 씰링부위에 주름이 발생되는 것을 방지하는 제어부;를 포함하는 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치.
As a device for preventing wrinkles that may occur in the process of degassing with a degas device in a pouch-type secondary battery including a cell pocket and a cell body whose edges are sealed,
Clamps disposed on both sides of the cell pocket;
When the pouch-type secondary battery is loaded, a clamp driving unit configured to operate the clamp to clamp each of the cell pockets;
A spacing control unit for adjusting a spacing between the clamps to correspond to the width of the cell pocket; And
In the process of the clamp clamping the cell pocket and then the degas device performing the degas operation, the clamp driving unit and the clamp are moved backward by a predetermined distance in a direction away from the cell pocket through the spacing control unit so that the cell pocket is pulled, A device for preventing wrinkles in a pouch for a secondary battery comprising a; a control unit for preventing wrinkles from occurring in the sealing portion.
상기 클램프구동부는 기 설정된 한계시간이 경과하면 상기 클램프가 셀 포켓을 언클램핑 하도록 제어하는 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치.
The method of claim 1,
The clamp driving unit is a device for preventing wrinkles in a pouch for a secondary battery that controls the clamp to unclamp the cell pocket when a preset limit time elapses.
상기 간격조절부는 에어실린더, 유압실린더, 캠 중 선택되는 어느 하나로 형성되는 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치.
The method of claim 1,
The apparatus for preventing wrinkles of a pouch for a secondary battery formed of any one selected from among an air cylinder, a hydraulic cylinder, and a cam of the gap control unit.
상기 클램프는 상기 셀 포켓의 전면과 후면에 각각 배치되며 상기 클램프구동부에 의해 상기 이차 전지에 동시에 접촉 또는 이격되는 제1 클램프유닛 및 제2 클램프유닛을 포함하는 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치.
The method of claim 1,
The clamp is disposed on the front and rear surfaces of the cell pocket, respectively, and a first clamp unit and a second clamp unit simultaneously contacting or spaced apart from the secondary battery by the clamp driver.
상기 클램프구동부는,
에어가 출입하는 제1,2 출입홀이 형성된 하우징,
상기 하우징의 내부공간에 수용되고 상기 제1 클램프유닛과 연결되어, 상기 제1 출입홀을 통해 공급 또는 배출되는 에어에 의해 작동되어 상기 제1 클램프유닛을 하우징의 일측 또는 타측으로 왕복이동시키는 제1 랙,
상기 제1 랙과 대향되고 상기 제2 클램프유닛과 연결되어, 상기 제2 출입홀을 통해 공급 또는 배출되는 에어에 의해 작동되어 상기 제2 클램프유닛을 하우징의 일측 또는 타측으로 왕복이동시키는 제2 랙,
상기 제1 랙과 제2 랙의 사이에 제자리 회전 가능하게 배치되어, 상기 제1 랙과 제2 랙이 서로 동일 방향 또는 반대 방향으로 동시에 이동되도록 하는 피니언기어를 포함하는 이차 전지용 파우치의 주름 방지장치.The method of claim 6,
The clamp driving part,
Housing with 1st and 2nd entry holes through which air enters and exits,
A first accommodated in the inner space of the housing and connected to the first clamp unit, operated by air supplied or discharged through the first entrance hole to reciprocate the first clamp unit to one side or the other side of the housing Rack,
A second rack facing the first rack and connected to the second clamp unit, operated by air supplied or discharged through the second entry hole to reciprocate the second clamp unit to one side or the other side of the housing ,
Anti-wrinkle device for secondary battery pouch including pinion gears disposed to be rotatable in place between the first and second racks so that the first and second racks move in the same direction or in opposite directions to each other .
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---|---|---|---|
KR1020200123231A KR102254203B1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Apparatus for preventing wrinkle secondary battery pouch |
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KR102254203B1 true KR102254203B1 (en) | 2021-05-20 |
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KR (1) | KR102254203B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2023090624A1 (en) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Gripper and secondary battery transfer device comprising same |
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-
2020
- 2020-09-23 KR KR1020200123231A patent/KR102254203B1/en active IP Right Grant
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