KR102470467B1 - 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치 - Google Patents

이차 전지셀 리드탭 밴딩장치 Download PDF

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Abstract

이차 전지셀 리드탭 밴딩장치가 개시된다. 본 발명의 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치는, 패키징 되기 전 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하는 것으로서, 베이스프레임; 상기 리드탭의 설정된 부분을 상하방향으로 가압하여 고정하도록 상기 베이스프레임에 마련되는 탭 지지블록; 및 상기 탭 지지블록을 기준으로 상기 이차 전지셀의 전극이 위치하는 영역의 반대영역에 위치하며, 상기 탭 지지블록의 후방면으로 접근 또는 이격하도록 전후진 동작이 가능할 뿐만 아니라 승하강 가능하도록 상기 베이스프레임에 연결되되, 상기 탭 지지블록의 후방면에 접촉한 상태에서 상기 탭 지지블록의 후방면을 따라 승하강 이동하면서 리드탭을 밴딩하는 밴딩롤러를 갖는 밴딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 리드탭의 리드탭을 신속하게 밴딩할 수 있으므로 소요되는 공정상 시간을 단축하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

이차 전지셀 리드탭 밴딩장치{secondary battery cell lead tab bending apparatus}
본 발명은 패키징 공정 전 이차 전지셀의 돌출된 리드탭을 일측으로 가압하여 밴딩하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(NiIon) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.
이차전지의 제조는 전극 공정 -> 조립 공정 -> 화성 공정 -> 모듈 및 팩 공정 순으로 진행되며, 통상적으로 배터리 모듈(팩) 하우징의 설정 사이즈에 따라 이차전지셀의 사이즈가 결정된다.
하나의 단위 이차전지셀의 전기적인 용량을 증가시키기 위해서는, 이차전지셀에 적층되어 있는 전극의 적층 개수(두께), 전극의 길이, 전극의 폭 등을 증가시킬 수 있지만, 전술한 바와 같은 요인으로 인해 이차전지셀의 전체 사이즈(길이, 폭, 두께 등)가 대략 결정되어 있는 상태에서 전극층의 적층 개수(두께), 전극의 폭 등을 증가시키기에는 상당한 어려움이 있다.
따라서, 본 출원인은 현재 이차전지 모듈에 적용되고 있는 패키징 후의 이차전지셀의 전체 사이즈는 동일하게 유지하되, 파우치 등이 패키징되기 전 이차전지셀에서 전극의 길이를 증가시켜 결국 최종 이차전지셀의 전기적인 용량을 한층 증가시킬 수 있는 새로운 방식을 제안하는 바이다.
대한민국 등록특허공보 10-2015898호 (2019.08.28 공고)
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파우치 등을 패키징하기 전 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하고 이어서 밴딩된 일 부분을 이차전지셀의 측면으로 접어올려 이차전지셀의 측면으로 접혀지는 리드탭의 길이만큼 상대적으로 이차 전지셀의 전극의 길이를 증가시킴으로써 최종 패키징된 상태의 이차전지셀의 전기적인 용량을 한층 증가시킬 수 있는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 패키징 되기 전 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하는 것으로서, 베이스프레임; 상기 리드탭의 설정된 부분을 상하방향으로 가압하여 고정하도록 상기 베이스프레임에 마련되는 탭 지지블록; 및 상기 탭 지지블록을 기준으로 상기 이차 전지셀의 전극이 위치하는 영역의 반대영역에 위치하며, 상기 탭 지지블록의 후방면으로 접근 또는 이격하도록 전후진 동작이 가능할 뿐만 아니라 승하강 가능하도록 상기 베이스프레임에 연결되되, 상기 탭 지지블록의 후방면에 접촉한 상태에서 상기 탭 지지블록의 후방면을 따라 승하강 이동하면서 리드탭을 밴딩하는 밴딩롤러를 갖는 밴딩부를 포함하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치가 제공된다.
상기 탭 지지블록은, 상기 베이스프레임에 대해 상하방향으로 승강 가능하게 마련되는 상부 탭 지지블록과, 상기 상부 탭 지지블록의 하측에 위치하도록 상기 베이스프레임에 고정되는 하부 탭 지지블록을 포함하며, 상기 하부 탭 지지블록의 상단에 상기 리드탭이 안착된 상태에서, 상기 상부 탭 지지블록이 상기 하부 탭 지지블록으로 접근하여 상기 리드탭을 가압 고정할 수 있다.
상기 밴딩롤러를 향하는 상기 하부 탭 지지블록의 후방면에는, 상기 리드탭이 안착되는 상단에 대해 일정이상 경사진 경사면이 마련될 수 있다.
상기 경사면은, 상기 리드탭의 밴딩각도가 90도 미만의 예각을 형성하도록 상기 하부 탭 지지블록의 하단을 향해 하향 경사지게 마련될 수 있다.
상기 밴딩부는, 상기 밴딩롤러의 양단을 회전 가능하게 지지하는 지지브래킷; 상기 지지브래킷을 상기 탭 지지블록의 후방면으로 접근 또는 이격하도록 전후진 동작시키는 브래킷 전후진 구동부; 및 상기 지지브래킷을 상기 베이스프레임의 상하방향으로 승하강 동작시키는 브래킷 승하강 구동부를 포함하며, 상기 브래킷 전후진 구동부와 상기 브래킷 승하강 구동부의 동작에 의해 상기 밴딩롤러가 탭 지지블록의 후방면을 따라 승하강 이동하면서 상기 탭 지지블록을 기준으로 상기 밴딩롤러 측 방향으로 배치된 리드탭의 일부분을 밴딩할 수 있다.
상기 밴딩부는, 상기 지지브래킷에 회전 가능하게 지지되며, 상기 밴딩롤러가 상기 탭 지지블록의 후방면을 균일하게 가압하도록 상기 밴딩롤러의 후방에 접촉하도록 마련되어 상기 밴딩롤러를 지지하는 복수의 지지롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 지지롤러는, 상기 밴딩롤러의 회전 중심축보다 상대적으로 높은 회전 중심축을 갖는 상태로 상기 지지브래킷에 마련되며, 상기 밴딩롤러와 선접촉하는 복수의 상측 지지롤러; 및 상기 밴딩롤러의 회전 중심축보다 상대적으로 낮은 회전 중심축을 갖는 상태로 상기 지지브래킷에 마련되며, 상기 밴딩롤러와 선접촉하는 복수의 하측 지지롤러를 포함할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치에 의하면, 파우치 등을 패키징하기 전 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하고 이어서 별도의 공정을 통해 밴딩된 일 부분을 이차 전지셀의 전극의 양 측면으로 접어올려 전극의 측면에 나란하게 배치되는 리드탭의 길이만큼 상대적으로 이차 전지셀의 전극의 길이를 증가시킬 수 있으므로, 이차전지셀의 전기적인 용량을 증가시킬 수 있는 방안을 제공할 수 있다.
또한, 리드탭을 신속하게 밴딩할 수 있으므로 소요되는 공정상 시간을 단축하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 리드탭을 밴딩함에 있어 리드탭과의 사이에 선접촉이 이루어지는 밴딩롤러를 적용함으로써 밴딩과정에서 리드탭에 스크래치 등이 발생하여 리드탭 불량이 발생하는 것을 획기적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 하부 탭 지지블록의 후방면에 경사면을 마련하고 경사면을 따라 리드탭을 90도 미만의 각도로 밴딩함으로써, 리드탭 소재의 탄성력에 의해 밴딩된 리드탭이 일정이상 형상 복원되더라도 설정한 각도(대략 90도) 이상으로 리드탭이 펼쳐지는 현상이 발생하는 것을 최대한 방지할 수 있다.
또한, 밴딩롤러를 후방에서 지지하되 밴딩롤러와의 사이에 삼각형 지지구조를 형성하도록 상측 지지롤러와 하측 지지롤러를 추가적으로 마련함으로써, 밴딩롤러가 탭 지지블록의 후방면에 대해 그 길이방향을 따라 균일하게 접촉하고 있는 상태를 유지하면서 후방면을 따라 이동하면서 리드탭을 불량없이 밴딩하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치를 통해 리드탭을 밴딩함으로써 패키징 하기전 이차전지 셀의 전극의 길이를 증가시킬 수 있음을 보여주는 도면,
도 2는 도 1(b)의 이차전지 셀 형태를 구현하기 위해 리드탭을 밴딩하는 과정을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치를 나타내는 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치의 밴딩롤러와 지지롤러의 배치관계를 나타내는 사시도,
도 5은 도 3의 Ⅲ영역 확대도,
도 6 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치의 작동 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치는, 파우치 등을 패키징하기 전에 먼저 1) 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하고 이어서 2) 밴딩된 일 부분을 이차 전지셀의 측면으로 접어올려 3) 이차전지셀의 측면으로 접혀지는 리드탭의 길이만큼 상대적으로 이차 전지셀의 전극의 길이를 증가시킬 수 있는 방안을 제시함으로써, 최종 이차전지셀의 외관 사이즈 변동없이 이차전지셀의 전기적인 용량을 증가시킬 수 있다.
이하 설명하는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치는 전술한 1) 리드탭 밴딩을 실시할 수 있고, 전술한 2) 밴딩된 일 부분을 이차 전지셀의 측면으로 접어올리는 공정은 별도의 자동 성형기 또는 작업자에 의한 수작업으로 진행될 수 있다.
또한, 본 발명은 스틸, 비철금속 재질 등으로 이루어지는 리드탭이 밴딩된 후 일정이상 탄성적으로 형상 복원되어 기설정된 밴딩 각도범위를 벗어나 다시 펼쳐지는 것을 최대한 방지할 수 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치에 대해 구체적으로 설명하기에 앞서, 전술한 1) 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하고 이어서 2) 밴딩된 일 부분을 이차 전지셀의 측면으로 접어올려 3) 이차전지셀의 측면으로 접혀지는 리드탭의 길이만큼 상대적으로 이차 전지셀의 전극의 길이를 증가시킬 수 있는 방안에 대해 설명한다.
도 1의 (a)는 일반적인 이차전지셀를 나타내고 있으며, 도 1의 (b)는 전술한 1), 2)의 공정을 거친 이차전지셀을 나타내고 있다. 여기서, 도 1의 (a), (b) 모두의 이차전지셀은 파우치 등이 패키징 되기 전의 미포장 상태이다.
도 1의 (a), (b)를 보면, 리드탭을 포함하는 이차전지셀의 전체 길이(L), 두께(t)와 전극(30)의 폭(w)은 서로 동일함을 알 수 있으나, 도 1(b)에서 전극(30)의 길이(E+α)는 도 1 (a)의 전극(30)의 길이(E)보다 증가함을 알 수 있다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 리드탭(10)을 이하 설명하는 본 발명의 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치를 통해 일차적으로 밴딩하고, 이후 전극(30)과 리드탭(10)의 연결부위를 별도의 밴딩장치 또는 수작업으로 밴딩하여 전극(30)의 측면으로 접어올림으로써 결국 전극의 양 측면과 대략 나란하게 접혀지는 리드탭의 길이만큼 전극의 길이가 증가할 수 있다.
즉, 이와 같이 전극의 길이 증가로 인해 이차전지 셀의 전극 체적 증가를 유도하여 이차전지셀의 전기적인 용량을 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치를 설명하며, 이하 설명하는 이차전지 셀은 파우치 등이 패키징되지 않은 미포장 상태인 것임을 미리 밝힌다.
도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치는 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하는 것으로서, 베이스프레임(100), 탭 지지블록(200) 및 밴딩부(300)를 포함한다.
먼저, 도 3, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 탭 지지블록(200)은 리드탭(10)의 설정된 부분을 상하방향으로 가압하여 고정하도록 베이스프레임(100)에 마련되며, 리드탭(10)의 상부와 접촉 가능한 상부 탭 지지블록(210)과 리드탭의 하부와 접촉 가능한 하부 탭 지지블록(220)을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상부 탭 지지블록(210)은 베이스프레임(100)에 대해 상하방향으로 승강 가능하게 마련되되 구체적으로 하부 탭 지지블록(220)으로 접근 또는 이격되는 방향으로 이동 가능하게 마련된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상부 탭 지지블록(210)을 상하 방향으로 승하강 이동시키기 위한 상부 탭 지지블록 승강구동부(230)는 상하 실린더(231), 상하 실린더(231) 구동시 연동하여 승하강 이동하도록 상하 실린더의 로드에 연결되며 상부 탭 지지블록(210)이 결합되는 상하이동브래킷(232), 상하이동브래킷(232)의 상하 이동을 가이드하도록 상하이동브래킷(232)의 일면에 고정되게 마련되는 복수의 가이드블록(233), 가이드블록(233)의 상하 이동을 가이드하도록 베이스프레임(100)에 대해 고정되게 마련되는 가이드레일(234)을 포함한다.
또한, 하부 탭 지지블록(220)은 상부 탭 지지블록(210)의 하측에 위치하도록 베이스프레임(100)에 고정되게 마련된다.
따라서, 도 3 및 도 7에 도시한 바와 같이, 하부 탭 지지블록(220)의 상단에 리드탭(10)이 안착된 상태에서, 상부 탭 지지블록 승강구동부(230)의 상하 실린더(231) 구동에 의해 상부 탭 지지블록(210)이 하부 탭 지지블록(220)으로 접근하여 리드탭(10)을 가압 고정할 수 있다.
이때, 이차 전지셀(20)은 별도의 얼라인장치(미도시)에 의해 설정 기준위치와 자세로 얼라인된 상태에서, 상부 탭 지지블록(210)과 하부 탭 지지블록(220)의 사이로 이동하여 진입한 후 전술한 바와 같이 리드탭(10)의 특정 부분이 전술한 탭 지지블록들에 의해 고정된다.
도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 밴딩롤러(310)를 향하는 하부 탭 지지블록(220)의 후방면에는 리드탭(10)이 안착되는 상단에 대해 일정이상 경사진 경사면(221)이 마련되는데, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
다음, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 밴딩부(300)는 탭 지지블록(200)을 기준으로 이차 전지셀(20)의 전극(30)이 위치하는 영역의 반대영역에 위치하도록 베이스프레임(100)에 연결되며, 탭 지지블록(200)의 후방면으로 접근 또는 이격하도록 전후진 동작이 가능할 뿐만 아니라 상하방향으로 승하강 가능한 밴딩롤러(310)를 포함한다.
도 6 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 밴딩롤러(310)는 탭 지지블록(200)의 후방면에 접촉한 상태에서 탭 지지블록(200)의 후방면을 따라 승하강 이동하면서 리드탭(10)을 밴딩하게 되며, 구체적인 동작 과정에 대해서는 후술한다.
본 발명은 리드탭을 밴딩함에 있어 리드탭과의 사이에 면접촉이 아닌 선접촉이 이루어지는 밴딩롤러(310)를 적용하여 리드탭과의 접촉 면적을 최소화함으로써 밴딩과정에서 리드탭에 스크래치 등이 발생하여 리드탭 불량이 발생하는 것을 획기적으로 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 밴딩부(300)는 지지브래킷(320), 브래킷 전후진 구동부(330) 및 브래킷 승하강 구동부(340)를 포함한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 밴딩롤러(310)의 양단은 지지브래킷(320)에 각각 회전 가능하게 지지되며, 예를 들어 밴딩롤러(310)의 양단은 베어링(미도시)을 개재한 상태로 지지브래킷(320)에 연결될 수 있으며, 밴딩롤러(310)는 접촉 마찰력 등의 외력 작용시 회전 가능하도록 지지브래킷에 자유회전 가능한 상태로 마련된다.
브래킷 전후진 구동부(330)는 밴딩롤러(310)가 결합되어 있는 지지브래킷(320)을 탭 지지블록(200)의 후방면으로 접근 또는 이격하도록 전후진 동작시킨다.
도 3에 도시한 바와 같이, 이러한 브래킷 전후진 구동부(330)는 마운팅플레이트(331)에 고정 설치되며 로드 단부에 지지브래킷(320)이 연결되는 전후진 실린더(332)를 포함한다. 전후진 실린더(332)는 전술한 상하 실린더와 후술하는 다른 실린더들과 같이 공압 실린더로 적용 가능하다. 여기서, 전후진 실린더(332)의 스트로크는 밴딩롤러(310)를 상부 탭 지지블록(210)의 후방면 뿐만 아니라 하부 탭 지지블록(220)의 후술하는 경사면(221)으로까지 접촉시키면서 일정이상 가압 가능하도록 일정이상의 스트로크를 갖는다.
브래킷 승하강 구동부(340)는 밴딩롤러(310)가 결합되어 있는 지지브래킷(320)을 베이스프레임(100)의 상하방향으로 승하강 동작시킨다.
도 3에 도시한 바와 같이, 밴딩롤러(310)를 상하방향으로 승하강 이동시키기 위한 브래킷 승하강 구동부(340)는, 로드 단부에 상기 마운팅플레이트(331)가 연결되는 상하 실린더(341), 마운팅플레이트(331)의 상하 이동을 가이드하도록 마운팅플레이트(331)의 일면에 고정되게 마련되는 복수의 가이드블록(342), 가이드블록(342)의 상하 이동을 가이드하도록 베이스프레임(100)에 대해 고정되게 마련되는 가이드레일(343)을 포함한다.
즉, 브래킷 승하강 구동부(340)는 마운팅플레이트(331)에 고정된 전후진 실린더(332)를 승하강시키며, 이와 같은 전후진 실린더(332)의 승하강에 따라 밴딩롤러(310) 또한 베이스프레임(100)에 대한 승하강이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도 6 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 브래킷 전후진 구동부(330)와 브래킷 승하강 구동부(340)의 동작에 의해 밴딩롤러(310)가 탭 지지블록(200)의 후방면을 따라 승하강 이동하면서 탭 지지블록(200)을 기준으로 밴딩롤러(310) 측 방향으로 배치된 리드탭(10)의 일부분을 하측으로 밴딩하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이, 밴딩롤러(310)가 상부 탭 지지블록(210)과 하부 탭 지지블록(220)의 후방면에 접촉한 상태에서 후방면을 따라 상하방향으로 이동하면서 리드탭(10)을 밴딩시키는 과정에서, 상기 후방면과 밴딩롤러(310) 간에 균일한 접촉이 이루어지는 것이 바람직하다.
부연하자면, 밴딩롤러(310)는 리드탭(10)의 폭보다 크도록 일정이상의 길이를 갖도록 이루어지는데, 밴딩롤러(310)의 길이방향상 전 구간영역에서 밴딩롤러와 탭 지지블록(200)의 후방면과의 사이에 균일한 접촉이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
만약, 탭 지지블록(200)와 접촉이 이루어지는 밴딩롤러(310)의 일정구간 내를 기준으로, 밴딩롤러(310)의 길이방향상 일부 구간영역이 다른 구간영역과 달리 탭 지지블록(200)의 후방면에 균일하게 접촉하지 못한 상태로 밴딩작업이 완료되는 경우, 균일한 접촉이 이루어지지 못한 구간영역상 리드탭(10)의 밴딩선(11)의 모서리 부위(밴딩되어 접힌 부분, 도 11 참조)가 뾰족하지 못한 상태를 이루게 되며, 이에 따라 소성 변형이 일어났지만 원래 형상대로 복원하려는 스프링백(spring back) 현상에 의해 밴딩된 리드탭이 다시 펼쳐지는 상태로 쉽게 형상 변형되는 문제가 발생할 수 있다.
부연하자면, 리드탭(10)의 밴딩된 밴딩선(11)의 밴딩 곡률이 밴딩선의 길이방향 전체에 걸쳐 균일하게 형성되지 않고 밴딩선의 길이방향 특정 구간영역에서 다른 구간영역과 상이한(상대적으로 큰) 밴딩 곡률이 발생하게 되며, 이에 따라 스프링백 현상이 더욱 쉽게 발생할 수 있다.
따라서, 리드탭(10)은 일정이상의 탄성 복원력을 갖는 금속, 비철금속 재질로 이루어지는바, 리드탭(10)이 밴딩되어 형성되는 밴딩선(11) 부위를 최대한 뾰족한 상태가 되도록 해야 스프링백 현상이 발생하는 것을 더욱 저감시킬 수 있다.
이를 위해, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 밴딩부(300)는 지지브래킷(320)에 회전 가능하게 지지되는 복수의 지지롤러(350)를 더 포함한다.
여기서, 복수의 지지롤러(350)는 밴딩롤러(310)가 탭 지지블록(200)의 후방면을 균일하게 가압하도록 밴딩롤러(310)의 후방에 접촉하도록 마련되어 밴딩롤러(310)를 지지한다. 즉, 지지롤러(350)는 밴딩롤러(310)의 길이방향상 전체 영역 후방에 접촉 가능하도록 마련되며, 밴딩롤러(310)가 탭 지지블록(200)의 후방면을 가압할 때 작용하는 반력으로 인해 밴딩롤러(310)와 탭 지지블록(200) 사이에 갭(gap)이 발생하는 것을 방지하도록 밴딩롤러의 후방을 지지한다. 본 발명의 실시예에서, 밴딩롤러(310)는 복수의 지지롤러(350)에 의해 후방이 지지된 상태로 마련됨으로써, 그 길이방향 전체 영역에 걸쳐 탭 지지블록(200)의 후방면에 균일하게 접촉될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 복수의 지지롤러(350)는 상측 지지롤러(351)와 하측 지지롤러(352)를 포함한다.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상측 지지롤러(351)는 밴딩롤러(310)의 회전 중심축보다 상대적으로 높은 회전 중심축을 갖는 상태로 지지브래킷(320)에 마련되며, 밴딩롤러(310)와 선접촉하도록 이루어진다. 하측 지지롤러(352)는 밴딩롤러(310)의 회전 중심축보다 상대적으로 낮은 회전 중심축을 갖는 상태로 지지브래킷(320)에 마련되며 밴딩롤러(310)와 마찬가지로 선접촉하도록 이루어진다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이 측면에서 바라봤을때, 상측 지지롤러(351)와 하측 지지롤러(352)는 각각 밴딩롤러(310)의 회전 중심축에 대해 상하방향으로 편심된 회전 중심축을 갖도록 이루어짐에 따라, 밴딩롤러의 회전 중심축과 상측 지지롤러와 하측 지지롤러의 회전 중심축을 연결하는 직선은 삼각형을 이루어게 된다.
이와 같은 삼각형 지지구조를 통해 전술한 바와 같이 밴딩롤러(310)는 탭 지지블록(200)의 후방면에 대해 그 길이방향을 따라 균일하게 접촉하고 있는 상태를 유지하면서 상기 후방면을 따라 이동하면서 리드탭을 불량없이 밴딩할 수 있다.
본 발명은 리드탭(10)이 밴딩된 후 전술한 바와 같이 스프링백 현상에 대해 밴딩된 형상을 유지하지 못하고 다시 펼쳐지는 것을 보완하기 위한 추가적인 구조를 제시한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명은 리드탭(10)이 대략 90도의 각도로 밴딩된 상태를 유지한 상태에서, 전극(30)과 리드탭(10)의 연결 부위를 상측으로 접어 리드탭(10)의 일부분이 전극(30)의 양측면에 대략 나란한 상태가 되도록 하는 것이 바람직한데, 전술한 바와 같이 일정 이상의 탄성복원력을 갖는 리드탭(10)의 소재 특성상 이하 설명하는 추가 구조는 리드탭의 탄성 복원력을 일정이상 고려한 상태에서도 리드탭이 대략 설정각도(예를 들어 90도)의 밴딩각도를 유지하도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 3, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 밴딩롤러(310)를 향하는 하부 탭 지지블록(220)의 후방면에는 리드탭(10)이 안착되는 상단에 대해 일정이상 경사진 경사면(221)이 마련된다.
여기서, 경사면(221)은 밴딩롤러(310)에 이동에 의한 리드탭(10)의 밴딩각도가 90도 미만의 예각을 형성하도록 하부 탭 지지블록(220)의 하단을 향해 하향 경사지게 마련된다.
따라서, 밴딩롤러(310)가 상부 탭 지지블록(210)의 후방면에 접촉한 상태로 하강하다가 경사면(221)에 접촉하도록 이차 전지셀(20)의 전극(30) 측 방향으로 일정 이상 전진이동한 후, 하부 탭 지지블록(220)의 후방면, 즉 경사면(221)을 따라 하강이동하는 밴딩롤러(310)의 동작이 완료되면, 도 11에 도시한 바와 같이 리드탭(10)의 경사면(221)의 경사각도와 대응하는 각도로 리드탭(10)이 밴딩된다. 본 발명은, 리드탭 소재의 탄성력에 의해 밴딩된 리드탭이 일정이상 형상 복원되더라도 설정한 각도(대략 90도) 이상으로 리드탭이 펼쳐지는 현상이 발생하는 것을 최대한 방지할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10: 리드탭 11: 밴딩선
20: 이차 전지셀 30: 전극
100: 베이스프레임 200: 탭 지지블록
210: 상부 탭 지지블록 220: 하부 탭 지지블록
221: 경사면 230: 상부 탭 지지블록 승강구동부
300: 밴딩부 310: 밴딩롤러
320: 지지브래킷 330: 브래킷 전후진 구동부
340: 브래킷 승하강 구동부 350: 지지롤러
351: 상측 지지롤러 352: 하측 지지롤러

Claims (7)

  1. 패키징 되기 전 이차 전지셀의 리드탭을 밴딩하는 것으로서,
    베이스프레임;
    상기 리드탭의 설정된 부분을 상하방향으로 가압하여 고정하도록 상기 베이스프레임에 마련되는 탭 지지블록; 및
    상기 탭 지지블록을 기준으로 상기 이차 전지셀의 전극이 위치하는 영역의 반대영역에 위치하며, 상기 탭 지지블록의 후방면으로 접근 또는 이격하도록 전후진 동작이 가능할 뿐만 아니라 승하강 가능하도록 상기 베이스프레임에 연결되되, 상기 탭 지지블록의 후방면에 접촉한 상태에서 상기 탭 지지블록의 후방면을 따라 승하강 이동하면서 리드탭을 밴딩하는 밴딩롤러를 갖는 밴딩부를 포함하고,
    상기 밴딩부는,
    상기 밴딩롤러의 양단을 회전 가능하게 지지하는 지지브래킷;
    상기 지지브래킷을 상기 탭 지지블록의 후방면으로 접근 또는 이격하도록 전후진 동작시키는 브래킷 전후진 구동부; 및
    상기 지지브래킷을 상기 베이스프레임의 상하방향으로 승하강 동작시키는 브래킷 승하강 구동부를 포함하며,
    상기 브래킷 전후진 구동부와 상기 브래킷 승하강 구동부의 동작에 의해 상기 밴딩롤러가 탭 지지블록의 후방면을 따라 승하강 이동하면서 상기 탭 지지블록을 기준으로 상기 밴딩롤러 측 방향으로 배치된 리드탭의 일부분을 밴딩하는 것을 특징으로 하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탭 지지블록은, 상기 베이스프레임에 대해 상하방향으로 승강 가능하게 마련되는 상부 탭 지지블록과, 상기 상부 탭 지지블록의 하측에 위치하도록 상기 베이스프레임에 고정되는 하부 탭 지지블록을 포함하며,
    상기 하부 탭 지지블록의 상단에 상기 리드탭이 안착된 상태에서, 상기 상부 탭 지지블록이 상기 하부 탭 지지블록으로 접근하여 상기 리드탭을 가압 고정하는 것을 특징으로 하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 밴딩롤러를 향하는 상기 하부 탭 지지블록의 후방면에는, 상기 리드탭이 안착되는 상단에 대해 일정이상 경사진 경사면이 마련되는 것을 특징으로 하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경사면은, 상기 리드탭의 밴딩각도가 90도 미만의 예각을 형성하도록 상기 하부 탭 지지블록의 하단을 향해 하향 경사지게 마련되는 것을 특징으로 하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밴딩부는,
    상기 지지브래킷에 회전 가능하게 지지되며, 상기 밴딩롤러가 상기 탭 지지블록의 후방면을 균일하게 가압하도록 상기 밴딩롤러의 후방에 접촉하도록 마련되어 상기 밴딩롤러를 지지하는 복수의 지지롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 지지롤러는,
    상기 밴딩롤러의 회전 중심축보다 상대적으로 높은 회전 중심축을 갖는 상태로 상기 지지브래킷에 마련되며, 상기 밴딩롤러와 선접촉하는 상측 지지롤러; 및
    상기 밴딩롤러의 회전 중심축보다 상대적으로 낮은 회전 중심축을 갖는 상태로 상기 지지브래킷에 마련되며, 상기 밴딩롤러와 선접촉하는 하측 지지롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지셀 리드탭 밴딩장치.

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