KR102344914B1 - Roller apparatus included in folding system for evenly shaping folded terrace of secondary battery cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 폴딩된 이차전지 셀의 테라스의 모양을 균일하게 하기 위한 롤러 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a roller device for making the shape of a terrace of a folded secondary battery cell uniform.
여기에서 달리 언급하지 않으면 본 섹션에서 기술되는 내용은 본 출원에서의 청구범위의 선행 기술이 아니며, 본 섹션에 기재하였다는 이유로 선행 기술로 인정되어서는 안 된다.Unless otherwise stated herein, the subject matter described in this section is not prior art to the claims in this application, and should not be admitted as prior art on the grounds that it is recited in this section.
화석연료 사용이 경제적, 환경적인 문제를 야기하면서 신재생에너지에 대한 관심과 수요가 급증했다. 이와 함께, 신재생에너지를 저장해 둘 수 있는 이차전지의 필요성도 커지고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 에너지 밀도가 높고 수명이 길며 자가 방전율이 낮아 휴대용 전자기기와 에너지 저장장치(ESS) 및 전기자동차의 핵심 부품으로 널리 활용되고 있다. 리튬 이차전지는 크게 각형전지와 폴리머전지 및 원통형 전지로 크게 3가지 형태로 사용되고 있다. As the use of fossil fuels causes economic and environmental problems, interest in and demand for renewable energy has surged. At the same time, the need for a secondary battery capable of storing renewable energy is also increasing. In particular, lithium secondary batteries have high energy density, long lifespan, and low self-discharge rate, so they are widely used as core parts of portable electronic devices, energy storage systems (ESSs), and electric vehicles. Lithium secondary batteries are mainly used in three types: a prismatic battery, a polymer battery, and a cylindrical battery.
여기에서 폴리머 전지는 전극적층체를 알루미늄 박막(이를 통상 파우치라 함)으로 감싸기 때문에 파우치형 이차전지라고도 불리우며, 그 두께를 박막화하고 경량화할 수 있어, 사용량이 계속 증가 추세에 있다. 이러한 파우치형 이차전지는 전극적층체를 파우치로 감싼 뒤 테두리 부분을 실링해야하고 실링된 폴리머전지의 양측에는 소정 폭의 테라스(terrace)가 형성될 수 있다. 이차전지 배터리 팩에는 파우치형 이차전지가 복수 개 실장되도록 구성되기 때문에, 실장 효율성을 위하여 파우치형 이차전지의 양측 테라스를 폴딩하여 실장 크기를 줄이는 방식이 이용된다. Here, the polymer battery is also called a pouch-type secondary battery because the electrode stack is wrapped with an aluminum thin film (which is usually referred to as a pouch), and the thickness thereof can be reduced and the weight can be reduced, so the usage continues to increase. In such a pouch-type secondary battery, after the electrode laminate is wrapped in a pouch, the edge portion must be sealed, and terraces of a predetermined width may be formed on both sides of the sealed polymer battery. Since the secondary battery battery pack is configured to mount a plurality of pouch-type secondary batteries, a method of reducing the mounting size by folding the terraces on both sides of the pouch-type secondary battery is used for mounting efficiency.
예를 들어, 선행문헌(한국 등록 특허 제10-1974443호, 이차전지 셀의 테라스 자동 폴딩 장치)에 개시된 자동 폴딩 장치는 이차전지 셀을 캐리어에 안착된 상태로, 이송되면서 3단계에 거쳐 이차전지 셀의 테라스를 90도, 180도, 270도로 순차적으로 최종 각도를 나누어 폴딩하는 공정을 수행하도록 구성되어 있다. 그러나 이러한 단순한 폴딩 공정만으로는 스프링백 현상으로 인해 테라스의 폴딩된 부분이 펼쳐지거나 폴딩된 부분의 일부가 들뜰 수 있다. 결과적으로 종래의 자동 폴딩 장치를 거친 이차전지 셀의 테라스의 모양이 균일하게 유지되지 않게 되어, 불량률이 높아지고, 이차전지 셀을 이용하여 이차전지 모듈을 조립하는데 있어 비효율성을 야기할 수 있다. 이러한 문제로 인해 불량품을 배출 및 확인하거나 다시 폴딩을 진행하는 등의 과정을 거치게 되면 폴딩 공정에 시간과 비용이 많이 들게 되다는 문제점이 발생하게 된다.For example, the automatic folding device disclosed in the prior literature (Korean Patent No. 10-1974443, automatic folding device for terrace of secondary battery cells) puts the secondary battery cells on a carrier and transfers the secondary batteries through three steps. It is configured to perform the folding process by sequentially dividing the final angle of the cell terrace to 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees. However, with this simple folding process alone, the folded part of the terrace may be unfolded or part of the folded part may be lifted due to the springback phenomenon. As a result, the shape of the terrace of the secondary battery cell that has been subjected to the conventional automatic folding device is not uniformly maintained, thereby increasing the defect rate and may cause inefficiency in assembling the secondary battery module using the secondary battery cell. Due to such a problem, if a process such as discharging and checking defective products or performing folding again is performed, the folding process takes a lot of time and money.
본 개시는, 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 폴딩 설비에서 폴딩 공정을 마친 이차전지 셀의 폴딩된 테라스의 모양을 균일하게 하기 위한 롤러 장치를 제공하고자 한다.The present disclosure has been devised to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a roller device for uniformizing the shape of a folded terrace of a secondary battery cell that has completed a folding process in a folding facility.
구체적으로, 본 개시는 폴딩 설비에서 폴딩 공정을 마친 이차전지 셀들의 폴딩된 테라스 각각이 균일한 크기와 각도를 유지할 수 있게 하는 롤러 장치를 제공하고자 한다. Specifically, an object of the present disclosure is to provide a roller device capable of maintaining a uniform size and angle of each of the folded terraces of secondary battery cells that have completed the folding process in a folding facility.
또한, 본 개시에 따르는 롤러 장치를 폴딩 설비에 포함시킴으로써 이차전지 셀의 테라스의 폴딩 공정과 사이즈 및 각도를 맞추는 공정을 별도의 설비가 아니라 하나의 폴딩 설비에서 이뤄질 수 있게 하고자 한다. In addition, by including the roller device according to the present disclosure in the folding equipment, it is intended that the folding process of the secondary battery cell and the process of matching the size and angle of the terrace can be performed in one folding equipment, not in a separate equipment.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 파우치형의 이차전지 셀의 테라스의 크기를 균일하게 하기 위한 롤러 장치는, 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분이 정위치 되도록 가압하는 기준 롤러; 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩이 부분이 일정 각도를 가지도록 가압하는 성형 롤러; 및 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 차례로 상기 기준 롤러와 상기 기준 롤러에 의해 차례로 가압되게 하는 이송 장치를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a roller device for uniform size of a terrace of a pouch-type secondary battery cell includes: a reference roller for pressing a folded portion of one side of the terrace of the secondary battery cell to be positioned; a forming roller for pressing the folding part of the terrace of the secondary battery cell to have a predetermined angle; And it may include a conveying device to be pressed in turn by the reference roller and the reference roller in the folded order of one side of the terrace of the secondary battery cell.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 롤러 장치는 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분이 상기 기준 롤러 및 상기 성형 롤러에 의해 가압될 때, 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩되지 않은 바닥면과 접하는 지지 블록을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, in the roller device, when the folded portion of one side of the terrace of the secondary battery cell is pressed by the reference roller and the forming roller, the one side of the terrace of the secondary battery cell is not folded It may further include a support block in contact with the bottom surface.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 기준 롤러는 일정 각도로 기울여진 경사면 및 상기 경사면으로 부터 돌출된 돌출턱을 가지고, 상기 경사면과 상기 돌출턱 사이에 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분의 상단이 위치하게 되어 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분이 정위치될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the reference roller has an inclined surface inclined at a predetermined angle and a protrusion protruding from the inclined surface, and between the inclined surface and the protrusion, one side of the terrace of the secondary battery cell is folded. The upper end of the part is positioned so that the folded part of one side of the terrace of the secondary battery cell can be positioned.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 롤러 장치는 상기 이차전지 셀을 고정하는 셀 고정 장치를 더 포함하고, 상기 이송 장치는 상기 셀 고정 장치에 의해 고정된 상기 이차전지 셀에 대하여 상기 기준 롤러 및 상기 성형 롤러를 이송시킬 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the roller device further includes a cell fixing device for fixing the secondary battery cell, and the transfer device includes the reference roller and the secondary battery cell fixed by the cell fixing device. Forming rollers can be transported.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 고정 장치는 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩되지 않은 바닥면과 접하는 지지 블록을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the cell fixing device may further include a support block in contact with an unfolded bottom surface of one side of the terrace of the secondary battery cell.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 롤러 장치는 상기 기준 롤러 및 성형 롤러를 롤러 고정 장치를 더 포함하고, 상기 이송 장치는 상기 롤러 고정 장치에 의해 고정된 상기 기준 롤러 및 상기 성형 롤러에 대하여 상기 이차전지 셀을 이송시킬 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the roller device further includes a roller fixing device for the reference roller and the forming roller, and the conveying device is secondary to the reference roller and the forming roller fixed by the roller fixing device. Battery cells can be transported.
이상의 간단한 요약 및 효과에 관한 설명은 단순히 예시적인 것으로서 본 개시에서 의도한 기술적 사항을 제한하기 위한 것이 아니다. 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조함으로써, 전술한 예시적인 실시예들과 기술적 특징들에 더하여, 추가적인 실시예와 기술적 특징들이 이해될 수 있을 것이다.The above brief summary and description of effects are merely exemplary and are not intended to limit the technical matters intended in the present disclosure. In addition to the above-described exemplary embodiments and technical features, additional embodiments and technical features may be understood by referring to the following detailed description and accompanying drawings.
앞서 설명한 본 개시의 특징들과 기타 추가적인 특징들에 대해서는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 자세하게 설명한다. 이러한 도면들은 본 개시에 따르는 단지 몇 가지의 실시예만을 도시한 것이며, 본 개시의 기술적 사상의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 본 개시의 기술적 사상은 첨부된 도면을 사용하여 더 구체적이고 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 폴딩 설비에 의해 폴딩되기 전의 이차전지 셀의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 폴딩 설비에서 폴딩된 후의 이차전지 셀의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 이차전지 셀의 폴딩된 테라스의 모양을 균일하게 하는 롤러 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 절단면 A-A'을 따른 단면도이다.
도 4는 도 3의 절단면 A-A'을 따른 단면도이다. The features of the present disclosure described above and other additional features will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. These drawings illustrate only a few embodiments according to the present disclosure, and should not be construed as limiting the scope of the technical spirit of the present disclosure. The technical spirit of the present disclosure will be described more specifically and in detail using the accompanying drawings.
1 is a perspective view illustrating an example of a secondary battery cell before being folded by a folding device according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a perspective view illustrating an example of a secondary battery cell after being folded in a folding facility according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a perspective view of a roller device for uniformizing a shape of a folded terrace of a secondary battery cell according to an embodiment of the present disclosure;
4 is a cross-sectional view taken along a cross-section A-A' of FIG. 3 .
4 is a cross-sectional view taken along a cross-section A-A' of FIG. 3 .
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다. Terms used in the present disclosure are used only to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in the present disclosure. Among the terms used in the present disclosure, terms defined in a general dictionary may be interpreted with the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present disclosure, ideal or excessively formal meanings is not interpreted as In some cases, even terms defined in the present disclosure cannot be construed to exclude embodiments of the present disclosure.
앞서 설명한 본 개시의 특징들과 기타 추가적인 특징들에 대해서는 첨부된 도면을 참고하여 이하에서 자세하게 설명한다. 이러한 도면들은 본 개시에 따르는 단지 몇 가지의 실시예만을 도시한 것이며, 본 개시의 기술적 사상의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 본 개시의 기술적 사상은 첨부된 도면을 사용하여 더 구체적이고 상세하게 기술될 것이다. The features of the present disclosure described above and other additional features will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. These drawings illustrate only a few embodiments according to the present disclosure, and should not be construed as limiting the scope of the technical spirit of the present disclosure. The technical spirit of the present disclosure will be described more specifically and in detail using the accompanying drawings.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 폴딩 설비에 의해 폴딩되기 전의 이차전지 셀의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 폴딩 설비에서 폴딩된 후의 이차전지 셀의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 폴딩 전의 이차전지 셀 및 폴딩 후의 이차전지 셀에 대하여 설명하기로 한다.1 is a perspective view illustrating an example of a secondary battery cell before being folded by a folding device according to an embodiment of the present disclosure. 2 is a perspective view illustrating an example of a secondary battery cell after being folded in a folding facility according to an embodiment of the present disclosure. A secondary battery cell before folding and a secondary battery cell after folding will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
먼저, 도 1을 참조하면, 이차전지 셀(100)은 전극 조립체(110) 및 파우치 외장재(120)로 구성되어 있다.First, referring to FIG. 1 , the
전극 조립체(110)는 소정의 크기의 단위로 절단한 다수의 양극판과 음극판들을 세퍼레이터를 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체일 수 있다. 전극 조립체(110)의 양극 리드(111)와 음극 리드(112)는 서로 대향하여 파우치 외장재(120)의 양측에서 노출될 수 있다. 다른 실시예의 이차전지 셀(100)은 전극 조립체(110)의 양극 리드(111)와 음극 리드(112)가 동일한 측면에서 노출될 수도 있다. The
파우치 외장재(120)는 전극 조립체(110)와 전해액을 수용하고 둘레에서 실링하도록 구성될 수 있다. 파우치 외장재(120)의 둘레는 실링부라고 지칭될 수 있으며, 파우치 외장재(120)에서 양극 리드(111) 및 음극 리드(112)가 배치되지 않은 양쪽 측면의 실링부는 테라스(121)라고 지칭될 수 있다. 폴딩 전의 이차전지 셀(100)의 테라스(121)는 파우치 외장재(120)가 전극 조립체(110)와 전해액을 수용하고 둘레를 실링한 다음, 소정의 크기만큼 재단되어 제조될 수 있다. The
이차전지 셀(100)의 테라스(121)는 본 개시의 일 실시예에 따른 폴딩 설비에서 폴딩 공정을 거침에 따라, 테라스(121)의 에지가 절단선(122)을 따라 절단될 수 있고, 제1 폴딩선(123)을 따라 180도 폴딩되고, 제2 폴딩선(124)을 따라 90도 폴딩될 수 있다. 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 폴딩 공정이 수행된 이차전지 셀(100)을 확인할 수 있다. As the
이차전지 셀(100)이 일 실시예에 따른 폴딩 설비에 의해 폴딩 공정을 거침에 따라 폴딩 전보다 일정 길이(D)만큼 작은 폭을 가질 수 있다. 즉, 이차전지 셀(100)은 본 개시의 일 실시예에 따른 폴딩 설비를 통과하면 파우치 외장재(120)의 테라스(121)가 폴딩되어, 이차전지 셀(100)의 크기를 줄여 이차전지 배터리 팩에 실장될 때의 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.As the
하지만, 폴딩 공정을 거친 이차전지 셀(100)의 폴딩된 테라스(125)는 스프링백 현상으로 폴딩 각도가 의도한 각도보다 펴지거나, 폴딩된 정도가 이차전지 셀(330)이 길이방향에 따라 임의의 지점에서 각각 달라 질 수 있다. 따라서, 복수의 이차전지 셀들의 폴딩된 테라스 각각은 모양이 서로 달라질 수 있으며, 요구되는 모양을 갖추지 못할 수 있다. 테라스(125)가 폴딩된 이차전지 셀(100)은 배터리 팩에 복수 개 수납되는데, 폴딩된 테라스(125)의 모양이 일정하지 않으면, 배터리 팩에 수납되지 못하거나, 수납 과정에서 파손될 수 있어 이차전지 셀(100) 또는 배터리 팩 전체의 불량을 야기하게 될 수 있다. However, in the folded
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 이차전지 셀의 폴딩된 테라스의 모양을 균일하게 하는 롤러 장치를 도시한다. 본 개시의 일 실시예에 따라, 폴딩 공정을 거친 이차전지 셀(330)이 이후에 롤러 장치(300)로 이동되어 모양 균일화 공정을 추가적으로 거칠 수 있다. 즉, 본 개시의 일 실시예에 따른 롤러 장치(300)는 폴딩 공정 이후 발생할 수 있는 폴딩된 테라스의 스프링 백 현상을 방지하여 원하는 각도로 폴딩 각도를 유지하게 한다. 또한, 롤러 장치(300)는 이차전지 셀(330)의 폴딩 공정이 끝난 후 곧바로 수행되어 모든 과정을 하나의 폴딩 설비를 통해 수행될 수 있도록 함으로써 이차 전지 셀의 테라스를 폴딩하는 과정에서 소요되는 시간과 비용은 절감하고, 생산 효율은 최대로 높일 수 있다. 3 illustrates a roller device for uniformizing a shape of a folded terrace of a secondary battery cell according to an embodiment of the present disclosure. According to an embodiment of the present disclosure, the
도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 롤러 장치(300)는 롤러부(310) 및 지지부(320)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르는 롤러 장치(300)는 폴딩 설비의 마지막 공정으로서 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)의 크기 및 폴딩 각도, 즉 모양을 균일하게 하는 공정을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the
일 실시예에 따르면, 롤러부(310)는 기준 롤러(311) 및 제1 성형 롤러(312) 및 제2 성형 롤러(313)를 포함할 수 있다. 롤러부(310)는 롤러부(310)가 포함하는 롤러들(311, 312, 313)의 회전하는 롤러면이 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)의 일부를 가압하도록 위치할 수 있다. 롤러부(310)는 이차전지 셀(330)의 길이방향(화살표)으로 이송되게 되어, 기준 롤러(311)가 먼저 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)를 가압하고, 순차적으로 제1 성형 롤러(312) 및 제2 성형 롤러(313)가 폴딩된 테라스(331)를 가압하도록 이송될 수 있다. 롤러부(310)가 이차전지 셀(330)의 길이방향으로 이송되면서, 롤러부(310)가 포함하는 롤러들(311, 312, 313)이 폴딩된 테라스(331)를 가압하여 폴딩된 테라스(331)가 균일한 모양을 가지도록 성형될 수 있다. 도 3에서는 롤러부(310)가 하나의 기준 롤러(311)와 두개의 성형 롤러(312, 313)을 포함하는 것으로 예시되었지만 실시예에 따라 롤러부(310)는 다양한 수의 기준 롤러 및 성형 롤러를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면 롤러부(310)는 다양한 경로를 따라 이차전지 셀(330)에 대하여 이동될 수 있다. 예를 들어, 롤러부(310)는 이차전지 셀(330)의 길이방향(화살표)에 따른 직선방향의 경로로 이동할 수 있다. 롤러부(310)가 이차전지 셀(330)에 대하여 이동하면서, 기준 롤러(311)가 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)를 기준이 되는 제자리에 위치시키고, 기준 롤러(311)에 의해 제자리에 위치된 폴딩된 테라스(331)는 성형 롤러(312)에 의해 폴딩된 모양이 이차전지 셀(330)의 길이방향에 따라 일정하게 된다. 즉, 기준 롤러(311)는 폴딩된 테라스(331)가 성형 롤러(312)에 의해 성형되기 전의 전처리 과정으로서, 폴딩된 테라스(331)를 정위치 시킬 수 있으며, 성형 롤러(312)가 폴딩된 테라스(331)를 가압하여 모양을 균일화하는 효과를 증대할 수 있다. 기준 롤러(311)와 성형 롤러(312)가 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)에 작용하는 과정은 추후 구체적으로 설명하기로 한다. According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면 롤러부(310)의 기준 롤러(311) 및 성형 롤러(312, 313)는 각각의 회전축에 대하여 자유 회전하도록 구성될 수 있어서, 이차전지 셀(330)에 대한 롤러부(310)의 이동 속도에 적응적인 속도로 회전할 수 있다. 즉, 롤러부(310)의 롤러들은 자유회전하도록 구성됨으로써 롤러부(310)의 이차전지 셀(330)에 대한 이동 속도를 자유롭게 조정할 수 있다. 일 실시예에, 따르면 롤러부(310)의 기준 롤러(311) 및 성형 롤러(312, 313) 중 적어도 한 쌍의 롤러는 서로 동일한 속도로 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 성형 롤러(312) 및 제2 성형 롤러(313)와 같이 이웃하는 롤러는 벨트(314)를 통해 연결되어 동시에 회전하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 롤러들이 동시에 회전하도록 구성됨에 따라, 각각의 롤러가 다른 속도로 회전시 발생하는 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)에 대한 쓸림으로 인한 파손을 방지할 수 있다. 도 3에서는 제1 성형 롤러(312) 및 제2 성형 롤러(313) 만이 연결된 예가 도시되어 있지만, 다양한 조합으로 롤러들은 연결될 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 롤러부(310)의 롤러들이 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)를 대하여 작용할 때, 지지부(320)의 일부(또는 지지 블록)는 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)와 전극 조립체(예: 도 1의 도면부호 110)가 실장된 부분(또는 본방) 사이에 위치하는 테라스의 폴딩되지 않은 바닥면과 접하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 지지부(320)는 이차전지 셀(330)이 롤러 장치(300) 중 롤러부(310)에 의해 가압될 때 이차전지 셀(330)의 테라스에서 폴딩되지 않은 바닥면과 접하여 이차전지 셀(330)의 롤러부(310)의 롤러가 작용하는 힘에 대항하는 항력(수직 또는 수평 항력)을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 지지부(320)는 이차전지 셀(330)의 바닥면(333)이 직접 접하는 지지 블록(321) 및 전극 조립체가 실장된 부분(332)(또는 본방)이 위치할 수 있는 공간을 정의하는 베이스 부재(322)를 포함할 수 있다. According to one embodiment, when the rollers of the
일 실시예에 따르면, 롤러 장치(300)는 이송 장치 및 셀 고정 장치를 포함할 수 있다. 이송 장치에 의해 롤러부(310)가 셀 고정 장치에 의해 고정된 이차전지 셀(330)에 대하여 길이방향으로 이송될 수 있다. 다른 실시예에서는 롤러부(310)가 고정되어 있고, 이송 장치가 이차전지 셀(330)을 길이방향으로 이송하여 롤러부(310)가 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)를 가압하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 셀 고정 장치는, 롤러 장치(300)의 공정을 위해 이차전지 셀(330)을 셀 고정 장치에 가져오고, 공정이 끝난 뒤 다른 공정을 위해 셀 고정 장치로부터 이차전지 셀(330)을 가져가는 셀 이송 장치를 포함할 수 있다. 셀 이송 장치는 로봇 암, 컨베이어 벨트, 승하강 이송 장치 방식이 적용될 수 있다. 셀 고정 장치는 프레스 방식, 흡착 방식 등이 적용될 수 있다. According to an embodiment, the
도 3에서 폴딩 장치(300)는 하나의 장치로 이차전지 셀(330)의 일 측면의 테라스만을 공정하는 것이 도시되어 있지만, 일 실시예에서 폴딩 장치(300)는 한 쌍의 장치로 구성되어 이차전지 셀의 일 측면의 폴딩된 테라스에 대하여 모양을 균일하게 하는 균일화 공정을 수행함과 동시에 상기 일 측면의 반대 측면의 폴딩된 테라스에 대해서도 균일화 공정을 수행할 수 있다. In FIG. 3 , the
도 4는 도 3의 절단면 A-A'을 따른 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 롤러 장치(300)의 기준 롤러(311)가 이차전지 셀(330)에 대하여 작용하는 원리를 확인할 수 있다. 4 is a cross-sectional view taken along a cross-section A-A' of FIG. 3 . Referring to FIG. 4 , the principle that the
일 실시예에 따르면, 롤러 장치(300)의 기준 롤러(311)는 일정 각도로 기울여진 경사면(411) 및 경사면(411)으로부터 돌출된 돌출턱(412)을 포함할 수 있다. 경사면(411)이 가지는 각도는 돌출턱(412)과 만나는 부분에서 돌출턱(412)보다 작은 반지름을 가지도록 경사질 수 있다. 경사면(411)은 임의의 각도를 가질 수 있으며, 그 각도는 80도 내지 60도 일 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 이차전지 셀(330)에 대하여 기준 롤러(311)가 작용할 때, 기준 롤러(311)의 경사면(411)과 돌출턱(412)의 사이에 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)의 일단부가 위치될 수 있다. 구체적으로, 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)의 상단이 기준 롤러(311)의 경사면(411)과 돌출턱(412)의 사이에 위치할 수 있다. 기준 롤러(311)의 경사면(411)과 돌출턱(412)의 사이 공간은, 폴딩 공정을 거치면서 균일한 모양을 가지지 못한 테라스의 폴딩된 부분(331)을 제자리에 위치시킬 수 있다. 다시 말하면, 기준 롤러(311)의 경사면(411)과 돌출턱(412)의 사이 공간은, 폴딩 공정을 거치면서 균일한 모양을 가지지 못한 테라스의 폴딩된 부분(331)의 상단을 정위치로 가이드할 수 있다. According to an embodiment, when the
일 실시예에 따르면, 지지부(320)는 롤러부(310)의 기준 롤러(311)가 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)에 대하여 작용할 때, 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)와 전극 조립체가 실장된 부분(332)(또는 본방) 사이에 위치하는 테라스의 폴딩되지 않은 바닥면(333)과 접하는 구성일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기준 롤러(311)의 경사면(411)과 돌출턱(412)의 사이 공간은, 폴딩 공정을 거치면서 균일한 모양을 가지지 못한 테라스의 폴딩된 부분(331)의 상단을 가압할 때, 지지부(320)의 지지부재(321) 테라스의 폴딩되지 않은 바닥면(333)을 지지할 수 있다. 만약 지지부(320)가 이차전지 셀(330)의 테라스의 바닥면(333)을 받쳐주지 않는다면, 기준 롤러(311)가 폴딩된 부분(321)의 상단을 가압하는 힘이, 테라스의 폴딩된 부분(321)의 모양을 교정하는 것이 아니라 이차전지 셀(330)의 테라스가 시작하는 부분이 꺽거나 균일하지 않은 모양으로 폴딩된 테라스를 제공하는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다. According to one embodiment, when the
도 5는 도 3의 절단면 B-B'을 따른 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 롤러 장치(300)의 지지부(320)는 롤러부(310)의 성형 롤러(312)가 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)에 대하여 작용할 때, 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)와 전극 조립체가 실장된 부분(332)(또는 본방) 사이에 위치하는 테라스의 폴딩되지 않은 바닥면(333)과 접하는 구성일 수 있다. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a cross-section B-B' of FIG. 3 . Referring to FIG. 5 , in the
일 실시예에 따르면, 롤러 장치(300)의 성형 롤러(312)는 일정 각도로 기울여진 경사면(511)을 가질 수 있다. 경사면(511)이 가지는 각도(a1)에 의하여 이차전지 셀(330)의 테라스의 폴딩된 부분(331)을 일정 각도(a2)로 가압될 수 있다. 일정 각도(a2)는 이차전지 셀(330)의 테라스의 폴딩된 부분(331)이 최종적으로 가지는 폴딩 각도를 의미할 수 있고, 스프링백 현상을 미리 고려하여 최종적으로 가지는 폴딩 각도보다 더 폴딩된 각도를 의미할 수도 있다. According to an embodiment, the forming
일 실시예에 따르면, 성형 롤러(312)가 테라스의 폴딩된 부분(331)의 상단을 가압할 때, 지지부(320)의 지지부재(321) 테라스의 폴딩되지 않은 바닥면(333)을 지지할 수 있다. 만약 지지부(320)가 이차전지 셀(330)의 테라스의 바닥면(333)을 받쳐주지 않는다면, 기준 롤러(311)가 폴딩된 부분(321)의 상단을 가압하는 힘이, 테라스의 폴딩된 부분(321)의 모양을 교정하는 것이 아니라 이차전지 셀(330)의 테라스가 시작하는 부분이 꺽거나 균일하지 않은 모양으로 폴딩된 테라스를 제공하는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다. According to one embodiment, when the forming
일 실시예에서, 성형 롤러(312)가 폴딩된 테라스(331)의 각도를 교정하는 과정에서, 그 효과를 더욱 극대화시키고, 규정된 각도에서 벗어나는 불량품이 발생하는 등의 문제를 방지하기 위해 롤러 장치(300)에서 성형 롤러(312)는 복수개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 롤러 장치(300)는 제1 성형 롤러(예: 도 3의 도면부호 312)에 더하여 제2 성형 롤러(예: 도 3의 도면부호 313)를 더 포함할 수 있다. 폴딩된 테라스(331)는 복수의 성형 롤러에 의해 가압되어 교정 효과가 더욱 향상될 수 있다. 복수의 성형 롤러는, 하나의 성형 롤러로 폴딩된 테라스(331)를 가압할 때 보다 더 오랜 시간 동안 폴딩된 테라스(331)를 가압하게 되어 스프링백 현상을 일으키는 내부 응력을 완전히 제거하여 폴딩된 테라스의 모양의 균일성을 향상시킬 수 있다. In one embodiment, in the process of correcting the angle of the
일 실시예에서 복수의 성형 롤러(예: 도 3의 도면부호 312, 313)의 경사면 폴딩된 테라스(331)에 대하여 서로 다른 각도를 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 성형 롤러의 각각은 이차전지 셀(330)이 진입하는 방향으로부터 진출하는 방향까지 순차적으로 기울기가 작은 각도로 구성될 수 있다. 예를 들어, 최종적으로 생산하고자 하는 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)의 폴딩 각도가 72도인 경우를 상정하기로 하자. 이러한 경우, 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)에 대하여 마지막으로 작용하는 성형 롤러(예: 제2 성형 롤러(313))의 각도는 72도로 설정하고, 그전의 성형 롤러는 72도보다 큰 각도로 설정할 수 있다. 다른 예에서, 성형 롤러가 3개 이상인 경우, 각각의 성형 롤러의 경사면은 73도, 72.5도, 72도와 순차적으로 기울기가 작아지도록 설정될 수 있다. 이와 같이 복수의 성형 롤러 각각의 경사면의 각도를 순차적으로 작게 설정함으로써, 이차전지 셀(330)의 폴딩된 테라스(331)에 점진적으로 큰 압력을 가할 수 있고, 한번에 큰 각도로 가압함에 따라 발생할 수 있는 반발력으로 인한 스프링백 현상을 방지할 수 있다. 도 3에서는 성형 롤러가 2개(제1 성형 롤러(312), 제2 성형 롤러(313))인 것을 예시하고 있으나 성형 롤러는 2개 보다 더 많은 수로 구성될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 성형 롤러뿐만 아니라 기준 롤러도 한 개 이상의 수로 구성될 수 있다. In one embodiment, the plurality of forming rollers (eg,
전술한 상세한 설명은 블록도 및/또는 예시의 사용을 통해 장치 및/또는 프로세스의 다양한 실시예를 설명하였다. 그러한 블록도 및/또는 예시가 하나 이상의 기능 및/또는 동작을 포함하는 한, 당업자라면 그러한 블록도, 또는 예시 내의 각각의 기능 및/또는 동작은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 실질적으로 그들 임의의 조합의 넓은 범위에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.The foregoing detailed description has set forth various embodiments of apparatus and/or processes through the use of block diagrams and/or examples. To the extent such block diagrams and/or examples include one or more functions and/or operations, those skilled in the art will recognize that each function and/or operation within such block diagrams or examples may represent hardware, software, firmware, or substantially any combination thereof. It will be understood that the broad scope of the invention may be implemented individually and/or collectively.
특정 예시적 기법이 다양한 방법 및 시스템을 이용하여 여기에서 기술되고 도시되었으나, 당업자라면, 청구된 대상에서 벗어남이 없이, 다양한 기타의 수정 또는 등가물로의 치환 가능성을 이해할 수 있다. 추가적으로, 여기에 기술된 중심 개념으로부터 벗어남이 없이 특정 상황을 청구된 대상의 교시로 적응시키도록 많은 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 청구된 대상이 개시된 특정 예시로 제한되지 않으나, 그러한 청구된 대상은 또한 첨부된 청구범위 및 그 균등의 범위 내에 들어가는 모든 구현예를 포함할 수 있음이 의도된다.While specific exemplary techniques have been described and illustrated herein using various methods and systems, those skilled in the art will understand the possibility of various other modifications or equivalents permutations without departing from the claimed subject matter. Additionally, many modifications may be made to adapt a particular situation to the teachings of the claimed subject matter without departing from the central concepts described herein. Accordingly, it is intended that claimed subject matter not be limited to the specific examples disclosed, but that such claimed subject matter may also include all embodiments falling within the scope of the appended claims and their equivalents.
본 개시 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "기계적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 개시 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 나아가, 본 개시 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본 개시에서 사용되는 정도의 용어 "약," "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. Throughout the present disclosure, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected", but also the case of being "mechanically connected" with another element interposed therebetween. do. In addition, throughout the present disclosure, when a member is said to be located "on" another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member is present between the two members. Furthermore, throughout the present disclosure, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. As used herein, the terms "about," "substantially," and the like, are used in a sense at or close to the numerical value when the manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid in the understanding of the present application. It is used to prevent an unconscionable infringer from using the mentioned disclosure in an unreasonable way.
본 개시의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present disclosure is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims, and their equivalent concepts are interpreted as being included in the scope of the present application. should be
Claims (6)
상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분이 정위치 되도록 가압하는 기준 롤러;
상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩이 부분이 일정 각도를 가지도록 가압하는 성형 롤러; 및
상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 부분을 상기 기준 롤러와 상기 성형 롤러에 의해 차례로 가압되게 하는 이송 장치를 포함하고,
상기 기준 롤러는 일정 각도로 기울여진 경사면 및 상기 경사면으로 부터 돌출된 돌출턱을 가지고, 상기 경사면과 상기 돌출턱 사이에 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분의 상단이 위치하게 되어 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분이 정위치되는 것인, 롤러 장치. In the roller device for making the size of the terrace of the pouch-type secondary battery cell uniform,
a reference roller for pressing the folded portion of one side of the terrace of the secondary battery cell to be in the correct position;
a forming roller for pressing the folding part of the terrace of the secondary battery cell to have a predetermined angle; and
and a conveying device for sequentially pressing a portion of one side of the terrace of the secondary battery cell by the reference roller and the forming roller,
The reference roller has an inclined surface inclined at a certain angle and a protrusion protruding from the inclined surface, and the upper end of the folded portion of one side of the terrace of the secondary battery cell is positioned between the inclined surface and the protruding protrusion. The folded portion of one side of the terrace of the battery cell is to be positioned, the roller device.
상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩된 부분이 상기 기준 롤러 및 상기 성형 롤러에 의해 가압될 때, 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩되지 않은 바닥면과 접하는 지지 블록을 더 포함하는
롤러 장치. The method of claim 1,
When the folded portion of one side of the terrace of the secondary battery cell is pressed by the reference roller and the forming roller, the secondary battery cell further comprises a support block in contact with the non-folded bottom surface of the one side of the terrace.
roller device.
상기 이차전지 셀을 고정하는 셀 고정 장치를 더 포함하고,
상기 이송 장치는 상기 셀 고정 장치에 의해 고정된 상기 이차전지 셀에 대하여 상기 기준 롤러 및 상기 성형 롤러를 이송시키는 것인, 롤러 장치. The method of claim 1,
Further comprising a cell fixing device for fixing the secondary battery cell,
The transport device is to transport the reference roller and the forming roller with respect to the secondary battery cell fixed by the cell fixing device, the roller device.
상기 셀 고정 장치는 상기 이차전지 셀의 테라스의 일측의 폴딩되지 않은 바닥면과 접하는 지지 블록을 더 포함하는 것인, 롤러 장치. 5. The method of claim 4,
The cell fixing device will further include a support block in contact with an unfolded bottom surface of one side of the terrace of the secondary battery cell, the roller device.
상기 기준 롤러 및 성형 롤러를 롤러 고정 장치를 더 포함하고,
상기 이송 장치는 상기 롤러 고정 장치에 의해 고정된 상기 기준 롤러 및 상기 성형 롤러에 대하여 상기 이차전지 셀을 이송시키는 것인, 롤러 장치. The method of claim 1,
Further comprising a roller fixing device for the reference roller and the forming roller,
The transport device is to transport the secondary battery cells with respect to the reference roller and the forming roller fixed by the roller fixing device, the roller device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210073274A KR102344914B1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Roller apparatus included in folding system for evenly shaping folded terrace of secondary battery cell |
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WO2023163523A1 (en) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Device for folding pouch for secondary battery and secondary battery |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101766966B1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-08-09 | 정종홍 | Pouch folding apparatus of secondary battery |
KR101974443B1 (en) | 2018-04-09 | 2019-05-02 | 김영훈 | Terrace automatic folding device of secondary battery cell |
KR102240008B1 (en) * | 2020-04-25 | 2021-04-14 | 주식회사 클레버 | Terras Folding System for Secondary Battery Cell |
-
2021
- 2021-06-07 KR KR1020210073274A patent/KR102344914B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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