KR102478650B1 - 파우치형 이차전지용 정렬 장치 - Google Patents

파우치형 이차전지용 정렬 장치 Download PDF

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Abstract

개시되는 하는 파우치형 이차전지용 정렬 장치는, 270도 폴딩된 폴딩면의 접착층을 접착이 파괴된 부분으로 유동시키기 위해 이차전지의 본방을 정렬시킬 수 있게 한다. 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치는 이차전지의 본방에 접촉해 본방을 정렬시키는 정렬 바디; 및 본방 정렬 시 본방의 상부면 측으로 압축 에어를 분사하는 에어 분사 유닛;을 포함한다.

Description

파우치형 이차전지용 정렬 장치{DEVICE FOR ALIGNING POUCH TYPE SECONDARY BATTERY}
본 발명(Disclosure)은, 파우치형 이차전지용 정렬 장치에 관한 것으로, 상세하게는 가장자리(terrace)가 270도 폴딩된 이차전지의 본방을 정렬시킬 수 있게 하는 파우치형 이차전지용 정렬 장치에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로, 파우치형 이차전지(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 전극 조립체(2)와, 전극 조립체(2)를 수용하는 파우치 케이스(3) 및 전극 조립체(2)로부터 연장되어 외부로 돌출되는 전극 탭(4)을 포함한다.
그리고 파우치 케이스(3)는 전극 조립체(2)의 수납 가능한 공간을 제공하는 케이스 본체(5)와, 이 케이스 본체(5)를 덮는 케이스 커버(6)를 포함한다. 이때 케이스 본체(5)와 케이스 커버(6)는 전극 조립체(2)와 전해액이 수용되는 본방(main chamber)을 형성하며, 케이스 본체(5)와 케이스 커버(6)의 가장자리(terrace)는 통상적으로 접착(sealing)되어 제공된다.
또한, 접착된 파우치형 이차전지(1)의 가장자리(7), 즉 전극 탭(4)이 노출되지 않는 가장자리(7; terrace)는 접착 부분에서 발생하는 부식을 방지하고, 파우치의 강성을 향상시키며, 전체 크기를 감소시켜 파우치형 이차전지(1)의 점유공간을 최소화하기 위해 다단으로 폴딩(folding; 도 2 참조)되는데, 폴딩된 가장자리(이하 "폴딩면(8)" 이라 한다)는 폴딩 이전의 상태로 복원되지 않도록 테이프(9; 도 2 참조)들이 부착된다.
여기서, 가장자리(7)는 일반적으로 상부 측으로 90도 절곡되어 되고, 90도 절곡된 가장자리(7)는 다시 본방 측으로 90도 절곡되어 180도 절곡되며, 180도 절곡된 가장자리(7)는 다시 상부 측으로 90도 절곡된다. 즉, 가장자리(7)는 270도 폴딩된다.
그런데, 종래의 이차전지(1)는 가장자리(7) 폴딩 시 접착(sealing)이 파괴되는 문제점이 있었으며, 이러한 문제는 이차전지(1)의 불량으로 이어지는 또 다른 문제점이 있었다.
이에 최근 270도 폴딩된 이차전지(1)의 가장자리(7), 즉 폴딩면(8)의 접착층을 접착이 파괴된 부분으로 유동시키는 방안이 하나의 대안으로 제안되고 있다.
한국등록특허공보 제10-0946728호. 한국공개특허공보 제10-2019-0114322호.
본 발명(Disclosure)은, 270도 폴딩된 폴딩면의 접착층을 용융시켜 폴딩 시 접착이 파괴된 부분으로 유동시키기 위해 이차전지의 본방을 정렬시킬 수 있게 하는 파우치형 이차전지용 정렬 장치의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치는, 테라스에 폴딩면이 형성된 이차전지의 본방을 사이에 두고 마주하게 설치되며, 본방 측으로 이동해 본방을 정렬시키는 정렬바디;들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 정렬 바디들은, 본방 하부면에 접촉하는 제 1 접촉부; 및 본방의 측면에 접촉하는 제 2 접촉부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 제 2 접촉부는 폴딩면에 간섭되지 않게 본방의 하부면과 이어지는 본방의 측면에 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 제 1 접촉부와 제 2 접촉부는 직각으로 교차되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 제 1 접촉부에는 본방 정렬 시 본방 하부면과의 마찰을 최소화할 수 있도록 반구형으로 돌출된 돌기들이 다수의 열과 행을 이루도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 파우치형 이차전지용 정렬 장치는, 정렬 바디들에 의한 본방 정렬 시 본방의 상부면 측으로 에어를 분사하여 본방이 정렬 바디들로부터의 융기 또는 들뜸을 방지하는 제 1 에어분사유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 제 1 에어 분사유닛은, 압축 에어를 발생시키는 제 1 콤프레셔; 및 제 1 콤프레셔 측에서 공급되는 압축 에어를 본방의 상부면 측으로 분사하는 제 1 분사노즐;들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 제 1 분사노즐들은 유로를 통해 제 1 콤프레셔와 연결되되, 제 1 분사노즐들은 유로에서 본방의 상부면과 마주하게 분기되는 분기유로 상에 설치되거나, 내부에 유로와 연결되는 유로챔버를 형성하면서 본방의 상부면과 마주하는 플레이트의 하부면 상에 설치될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 파우치형 이차전지용 정렬 장치는, 정렬 바디들에 의한 본방 정렬 시 본방의 하부면 측으로 에어를 분사해 본방을 유동시킬 수 있게 하는 제 2 에어분사유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 제 2 에어 분사유닛은, 압축 에어를 발생시키는 제 2 콤프레셔; 및 제 2 콤프레셔 측에서 공급되는 압축 에어를 본방의 하부면 측으로 분사하는 제 2 분사노즐;들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치에서, 제 2 분사노즐들은 유로를 통해 제 2 콤프레셔와 연결되되, 제 2 분사노즐들은 본방 하부면에 접촉하는 정렬 바디들의 제 1 접촉부에 설치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 가장자리가 270도 폴딩된 이차전지의 본방이 융기되거나 들뜨림 없이 용이하게 정렬시킬 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명과 관련된 파우치형 이차전지를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 파우치형 이차전지의 가장자리가 270도 폴딩된 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 파우치형 이차전지용 정렬 장치의 사용상태를 개략적으로 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치(100)는, 파우치형 이차전지(1; 도 1 및 도 2 참조)의 가장자리(7; 도 1 참조)를 절곡시켜 기 설정(목적)된 단면 형상으로 접을 수 있게 하는 폴딩공정(도시되지 않음)과 이어지게 설치된다.
여기서, 이차전지(1)는 주행로봇(D)에 탑재되어 폴딩공정을 거치게 되며, 주행로봇(D)에 탑재된 상태로 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치(100)로 안내된다.
하기에는 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치(100)에 대해 설명한다.
첨부된 도면 중에서, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치(100)는 정렬 바디(110a, 110b)들과, 제 1 에어 분사 유닛(120) 및 제 2 에어 분사 유닛(130)들을 포함한다.
먼저, 정렬 바디(110a, 110b)들은 이차전지(1)의 본방(M)에 접촉해 본방(M)을 정렬시킨다.
정렬 바디(110a, 110b)들은 도시된 바와 같이 한 쌍으로 제공되며, 주행로봇(D)에 탑재되어 안내되는 이차전지(1)의 본방(M)을 사이에 두고 마주하게 설치된다.
이때, 정렬 바디(110a, 110b)들은 이차전지(1)의 본방(M)의 길이방향을 따라 마주하게 설치된다.
한편, 정렬 바디(110a, 110b)들은 본방(M)의 하부면과 폴딩면(8)에 간섭되지 않게 이차전지(1)의 본방(M)의 하부면과 본방(M)의 하부면과 이어지는 본방(M)의 측면에 접촉할 수 있게 형성된다.
이를 위해서, 정렬 바디(110a, 110b)들은 본방(B)의 하부에 접촉하는 제 1 접촉부(112a, 112b)와, 본방(B)의 측면에 접촉하는 제 2 접촉부(114a, 114b)를 포함한다.
이때, 제 1 접촉부(112a, 112b)와 제 2 접촉부(114a, 114b)는 도면에 도시된 바와 같이 직각으로 교차되게 일체로 형성된다.
그리고 이와 같이 각각 제 1 접촉부(112a, 112b)와 제 2 접촉부(114a, 1145b)를 가지는 정렬 바디(110a, 110b)들은 정렬 바디(110a, 110b)들 사이에 이차전지(1)가 위치하면 서로 대면하는 방향으로 이동하면서 본방(M)의 하부면 및 본방(M)의 측면에 접촉해 본방(M)을 정렬시키고, 본방(M)의 정렬이 완료되면 서로 멀어지는 방향으로 이동된다.
여기서, 정렬 바디(110a, 110b)들의 이동은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
바람직하게는, 정렬 바디(110a, 110b)들은 스테인리스(SUS) 또는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 등으로 제작될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 정렬 바디(110a, 110b)들의 제 1 접촉부(112a, 112b)에는 본방(M) 정렬 시 본방(M) 하부면과의 마찰을 최소화할 수 있도록 반구형으로 돌출된 돌기(dome)들이 다수의 열과 행을 이루도록 형성될 수 있다.
제 1 에어 분사 유닛(120)은 정렬 바디(110a, 110b)들에 의한 본방(M) 정렬 시 본방(M)의 상부면 측으로 압축 에어를 분사해 본방(M)이 융기되거나 들뜨는 현상을 방지한다.
제 1 에어 분사 유닛(120)은 압축 에어를 발생시키는 통상의 제 1 콤프레셔(124)와, 제 1 콤프레셔(124) 측에서 공급되는 압축 에어를 분사하는 제 1 분사노즐(122)들을 포함한다.
제 1 분사노즐(122)들은 도시된 바와 같이 정렬 바디(110a, 110b) 사이로 안내되는 이차전지(1)에 간섭되지 않게 정렬 바디(110a, 110b)들 사이에 설치되며, 이차전지(1)의 본방(M) 상부면 측으로 압축 에어를 분사할 수 있게 설치된다.
여기서, 제 1 분사노즐(122)들은 누구나 알 수 있듯이 유로(관)를 통해 제 1 콤프레셔(124)와 연결되되, 제 1 분사노즐(122)들은 하나의 유로에서 본방(M)의 상부면과 마주하게 분기되는 분기유로 상에 설치되거나, 내부에 유로챔버를 형성하면서 본방(M)의 상부면과 마주하는 플레이트의 하부면 상에 설치될 수 있다.
또한, 제 1 분사노즐(122)들은 본방(M)의 상부면 전역에 압축 에어를 분사할 수 있게 설치되는 것이 바람직하다.
제 2 에어 분사 유닛(130)은 정렬 바디(110a, 110b)들에 의한 본방(M) 정렬 시 본방(M)의 하부면 측으로 압축 에어를 분사해 본방(M)이 유동시킬 수 있게 한다.
제 2 에어 분사 유닛(130)은 압축 에어를 발생시키는 통상의 제 2 콤프레셔(134)와, 제 2 콤프레셔(134) 측에서 공급되는 압축 에어를 분사하는 제 2 분사노즐(132)들을 포함한다.
제 2 분사노즐(132)들은 도시된 바와 같이 정렬 바디(110a, 110b)들의 제 1 접촉부(112a, 112b)에 설치되며, 이차전지(1)의 본방(M) 하부면 측으로 압축 에어를 분사할 수 있게 설치된다.
여기서, 제 2 분사노즐(132)들은 누구나 알 수 있듯이 유로(관)를 통해 제 2 콤프레셔(134)와 연결되며, 제 2 분사노즐(132)들에서 분사되는 압축에어의 분사압력은 제 1 분사노즐(122)들에서 분사되는 압축에어의 분사압력과 같거나 낮을 수 있다.
즉, 폴딩공정에서 폴딩면(8)이 형성된 이차전지(1)가 주행로봇(D)에 탑재(진공 흡착)된 상태로 안내되면, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치(100)는, 우선 정렬 바디(110a, 110b)들을 서로 대면하는 방향으로 이동시킨다.
전술한 바와 같이 정렬 바디(110a, 110b)들을 서로 대면하는 방향으로 이동되면, 각각의 정렬 바디(110a, 110b)들의 제 1 접촉부(112a, 112b)는 우선 본방(M)의 하부면에 접촉하게 되는데, 이때 주행로봇(D)은 이차전지(1)를 정렬 바디(110a, 110b)들의제 1 접촉부(112a, 112b)에 내려 놓고 폴딩공정 측으로 이동되고, 제 2 에어 분사 유닛(130)의 제 2 분사노즐(132)들에서 압축에어가 분사된다.
그리고 계속 대면하는 방향으로 이동하는 정렬 바디(110a, 110b)들의 제 2 접촉부(114a, 114b)가 본방(M)의 측면에 접촉하면, 이차전지(1)의 본방(M)은 정렬되는데, 이때 제 1 에어 분사 유닛(120)의 제 1 분사노즐(122)들을 통해 정렬되는 본방(M)의 상부면 측으로 압축에어를 분사해 정렬되는 본방(M)이 융기되거나 들뜨기 않게 한다.
한편, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치(100)에 의해 본방(M)의 정렬이 완료되면, 후행공정으로부터 또 다른 주행로봇이 정렬이 완료된 이차전지(1)의 본방(M) 하부 측으로 안내되어 이차전지(1)를 탑재한다.
그리고 제 1 및 제 2 에어 분사 유닛(120, 130)의 작동이 중지되고, 정렬 바디(110a, 110b)들이 복귀되면 정렬이 완료된 이차전지(1)는 주행로봇을 따라 후행공정 측으로 안내된다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 파우치형 이차전지용 정렬 장치(100)는 가장자리가 270도 폴딩된 이차전지(1)의 본방(M)을 융기되거나 들뜨림 없이 용이하게 정렬시킬 수 있게 한다.

Claims (11)

  1. 테라스에 270도 폴딩된 폴딩면이 형성된 이차전지의 본방을 사이에 두고 마주하게 설치되며, 상기 본방 측으로 이동해 상기 본방을 정렬시키는 정렬바디;들을 가지되,
    상기 정렬 바디들은,
    상기 본방 하부면에 접촉하는 제 1 접촉부; 및
    상기 폴딩면에 간섭되지 않게 상기 본방의 하부면과 이어지는 상기 본방의 측면에 접촉하는 제 2 접촉부;를 포함하고,
    상기 제 1 접촉부와 상기 제 2 접촉부는 직각으로 교차되게 일체로 형성되는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,상기 제 1 접촉부에는 상기 본방 정렬 시 상기 본방 하부면과의 마찰을 최소화할 수 있도록 반구형으로 돌출된 돌기들이 다수의 열과 행을 이루도록 형성되는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 파우치형 이차전지용 정렬 장치는,
    상기 정렬 바디들에 의한 상기 본방 정렬 시 상기 본방의 상부면 측으로 에어를 분사하여 상기 본방이 상기 정렬 바디들로부터의 들뜸을 방지하는 제 1 에어분사유닛;을 더 포함하는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 에어 분사유닛은,
    압축 에어를 발생시키는 제 1 콤프레셔; 및
    상기 제 1 콤프레셔 측에서 공급되는 압축 에어를 상기 본방의 상부면 측으로 분사하는 제 1 분사노즐;들을 포함하는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1 분사노즐들은 유로를 통해 상기 제 1 콤프레셔와 연결되되,
    상기 제 1 분사노즐들은 유로에서 상기 본방의 상부면과 마주하게 분기되는 분기유로 상에 설치되거나, 내부에 상기 유로와 연결되는 유로챔버를 형성하면서 상기 본방의 상부면과 마주하는 플레이트의 하부면 상에 설치되는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 파우치형 이차전지용 정렬 장치는,
    상기 정렬 바디들에 의한 상기 본방 정렬 시 상기 본방의 하부면 측으로 에어를 분사해 본방을 유동시킬 수 있게 하는 제 2 에어분사유닛;을 더 포함하는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2 에어 분사유닛은,
    압축 에어를 발생시키는 제 2 콤프레셔; 및
    상기 제 2 콤프레셔 측에서 공급되는 압축 에어를 상기 본방의 하부면 측으로 분사하는 제 2 분사노즐;들을 포함하는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 2 분사노즐들은 유로를 통해 상기 제 2 콤프레셔와 연결되되,
    상기 제 2 분사노즐들은 상기 본방 하부면에 접촉하는 상기 정렬 바디들의 제 1 접촉부에 설치되는 파우치형 이차전지용 정렬 장치.
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