KR102559889B1 - 이차전지 리드탭의 피딩 시스템 - Google Patents

이차전지 리드탭의 피딩 시스템 Download PDF

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KR102559889B1
KR102559889B1 KR1020230005559A KR20230005559A KR102559889B1 KR 102559889 B1 KR102559889 B1 KR 102559889B1 KR 1020230005559 A KR1020230005559 A KR 1020230005559A KR 20230005559 A KR20230005559 A KR 20230005559A KR 102559889 B1 KR102559889 B1 KR 102559889B1
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Abstract

본 발명은 메탈의 길이 방향을 따라 소정 간격 마다 메탈의 상하면에 필름이 부착되어 있는 형태의 리드탭의 상하면을 가압하며 열을 가하여, 메탈과 필름을 융착하는 열융착부; 및 진행방향을 따라 상기 열융착부의 전방에 설치되어, 메탈에 필름이 융착된 상태의 리드탭의 상하면을 가압하여 그립하고, 리드탭을 그립한 상태로 전방으로 이동하여, 리드탭을 전방으로 이동시키는 피딩부;를 포함하되, 상기 열융착부가 리드탭의 상하면을 가압하여 열을 가할 때, 상기 피딩부도 리드탭의 상하면을 가압하고, 상기 열융착부와 상기 피딩부가 동시에 리드탭의 상하면을 가압한 상태에서, 상기 열융착부와 상기 피딩부가 동시에 전방으로 이동하여, 리드탭을 당기며 전방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템을 제공할 수 있다.

Description

이차전지 리드탭의 피딩 시스템{FEEDING SYSTEM FOR LEAD TAB OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지 리드탭의 피딩 시스템에 관한 것이다.
리드탭은 이차전지를 사용하는 전자제품의 구동을 위하여 외부회로의 접속단자로서 사용된다. 이를 위해, 리드탭은 이차전지의 전극에 연결되며, 이차전지의 케이스 외부의 밀봉과 절연을 위해 전도성 부재인 메탈 양면에 수지로 구성된 필름이 열융착 된다.
리드탭이 사용되는 이차 전지의 구조는, 외부로 돌출되는 리드(Lead)가 부착된 전지판이 전해액이 충진된 전해액튜브 속에 밀봉되는 구조이다. 통상적으로 리드는 전기 양도체인 알루미늄 등의 금속판(메탈 소재의 판)으로 제작되고, 전해액튜브는 합성수지계통의 튜브로 제작되는데, 금속판과 합성수지재료 사이에 접합이 용이하지 않아 전해튜브에서 리드가 위치한 부위에서 전해액이 누설될 염려가 있다. 이를 해결하기 위하여 리드에 금속재료와 합성수지재료에 모두 잘 부착되는 성질을 가진 리드 필름(Lead Film)을 먼저 융착한 후, 리드 필름이 부착된 리드를 전해액튜브의 입구에 두고 입구를 열 등으로 융착하는 방법을 취하고 있다. 이처럼, 메탈 소재로 이루어지는 리드에 필름을 융착하여 리드탭이 제조된다.
이러한 리드탭 제조 공정 중, 메탈에 필름을 융착하는 융착 공정과, 메탈에 필름이 융착된 상태의 리드탭을 절단하는 절단 공정이 있다. 융착 공정에서는, 절단되지 않은 상태로 권출된 메탈 소재에 기 설정된 간격마다 부착된 필름을 융착한다. 절단 공정에서는, 일정 간격마다 필름이 융착된 상태의 메탈을 소정 간격마다 절단한다. 이때, 융착 공정에서 절단 공정으로 리드탭이 공급되기 위해서는, 융착 공정과 절단 공정 사이에 피딩장치가 설치된다.
종래의 융착장치와 피딩장치는, 필름이 부착된 메탈의 상하면을 가압할 수 있도록 설치되고, 공정의 진행방향을 따라 융착장치의 전방에 피딩장치가 설치된다.
융착장치가 메탈에 필름이 부착된 리드탭의 상하면을 가압하며 열을 가하여 필름을 융착할 때, 피딩장치는 리드탭을 가압하지 않은 상태로 대기한다. 이 후, 융착장치에서 융착이 완료되면, 피딩장치가 리드탭의 상하면을 가압하고, 융착장치는 리드탭의 상하면을 가압하지 않도록 리드탭과 이격된다. 이처럼, 융착장치가 리드탭의 융착을 완료하고 리드탭과 이격되면, 리드탭의 상하면을 가압하고 있는 피딩장치가 전방으로 이동하면서 리드탭을 전방으로 당기는 형태로 리드탭을 이동시킨다.
이러한 공정과정은, 융착장치의 융착 공정이 완료된 후에, 피딩 장치가 리드탭을 이동시키고, 다시 융착장치가 작동되는 과정으로써, 공정 시간이 길어지는 문제가 있다. 공정 시간 동안, 융착 후 피딩을 하는 공정이 반복적으로 이루어지기 때문에 공정 시간이 누적되면서 총 공정 시간이 현저하게 증가하게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-1508545호(2015.03.30)
본 발명은, 열융착부에서 메탈에 필름을 융착하는 공정과 동시에, 열 융착을 진행하고 있는 열융착부가 피딩부와 함께 전방으로 이동되어, 리드탭의 열융착과 피딩이 동시에 이루어져, 공정 시간을 현저하게 줄일 수 있는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메탈의 길이 방향을 따라 소정 간격 마다 메탈의 상하면에 필름이 부착되어 있는 형태의 리드탭의 상하면을 가압하며 열을 가하여, 메탈과 필름을 융착하는 열융착부; 및 진행방향을 따라 상기 열융착부의 전방에 설치되어, 메탈에 필름이 융착된 상태의 리드탭의 상하면을 가압하여 그립하고, 리드탭을 그립한 상태로 전방으로 이동하여, 리드탭을 전방으로 이동시키는 피딩부;를 포함하되, 상기 열융착부가 리드탭의 상하면을 가압하여 열을 가할 때, 상기 피딩부도 리드탭의 상하면을 가압하고, 상기 열융착부와 상기 피딩부가 동시에 리드탭의 상하면을 가압한 상태에서, 상기 열융착부와 상기 피딩부가 동시에 전방으로 이동하여, 리드탭을 당기며 전방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템을 제공한다.
또한, 상기 열융착부와 상기 피딩부가 진행방향의 전후방향을 따라 이동 가능하도록 가이드하는 이동레일;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 열융착부는, 리드탭의 상측과 하측 각각에서 승하강 가능하게 설치되는 한 쌍의 융착플레이트;를 포함하여, 상측의 상기 융착플레이트는 리드탭의 상면과 밀착되도록 하강하고, 하측의 상기 융착플레이트는 리드탭의 하면과 밀착되도록 상승하여, 상하측의 상기 융착플레이트 사이에 리드탭이 그립될 수 있고, 상기 피딩부는, 리드탭의 상측과 하측 각각에서 승하강 가능하게 설치되는 한 쌍의 지지부; 를 포함하여, 상측의 상기 지지부가 리드탭의 상면과 밀착되도록 하강하고, 하측의 상기 지지부가 리드탭의 하면과 밀착되도록 상승하여, 상하측의 상기 지지부 사이에 리드탭이 그립될 수 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 한 쌍의 상기 융착플레이트가 리드탭의 상하면에 밀착되어, 리드탭을 그립한 상태에서 리드탭에 열을 가할 때, 상기 융착플레이트의 전방에 위치된 한 쌍의 상기 지지부는 융착이 완료된 리드탭을 그립하고, 한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부가 동시에 리드탭을 그립한 상태에서 전방으로 이동되어, 융착이 진행되는 동시에 리드탭 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 리드탭을 그립한 상태의 한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부가 전방으로 이동하여 리드탭이 전방으로 소정 거리 이동된 후, 한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부는 리드탭과 이격되고, 리드탭과 이격된 한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부는 전방으로 이동된 거리만큼 다시 후방으로 이동되는 것을 특징으로 이차전지 리드탭의 피딩 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 열융착부에서 메탈에 필름을 융착하는 공정과 동시에, 열 융착을 진행하고 있는 열융착부가 피딩부와 함께 전방으로 이동되어, 리드탭의 열융착과 피딩이 동시에 이루어져, 공정 시간을 현저하게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 이차전지 리드탭의 피딩 시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 리드탭의 피딩 시스템의 작동 방법을 계략적으로 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그립부를 더 포함하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템의 작동 방법을 계략적으로 나타낸 도면
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩과 동시에 커팅이 가능한 구성의 피딩부를 포함하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템의 작동 방법을 계략적으로 나타낸 도면
도 6은 도 4 및 도 5에 따른 피딩부의 지지부를 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 이차전지 리드탭의 피딩 시스템(1)을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 리드탭의 피딩 시스템(1)의 작동 방법을 계략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 리드탭의 피딩 시스템(1)은 열융착부(10), 피딩부(20) 및 이동레일(30)을 포함한다.
열융착부(10)는 메탈(M)에 부착되어 있는 필름(F)을 융착할 수 있다. 구체적으로, 절단되기 전 메탈(M)에는 메탈(M)의 길이 방향을 따라서 소정 간격 마다 메탈(M)의 상하면에 필름(F)이 부착된다. 열융착부(10)는 메탈(M)의 상하면에 필름(F)이 부착되어 있는 형태의 리드탭(L)의 상하면을 가압하며 열을 가하여, 메탈(M)과 필름(F)을 융착할 수 있다.
열융착부(10)는 몸체프레임(11), 융착플레이트(12) 및 승하강부(13)를 포함한다.
몸체프레임(11)은 열융착부(10)의 전체 뼈대를 형성하며, 융착플레이트(12)와 승하강부(13)가 설치되고, 몸체프레임(11)의 하부는 이동레일(30)에 설치되어 이동레일(30)을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다. 일 예로, 몸체프레임(11)은 복수의 바 프레임과 평평한 판이 연결되어 이루어질 수 있다.
융착플레이트(12)는 메탈(M)에 필름(F)이 부착된 상태의 리드탭(L)의 상면과 하면에 밀착 가능하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 융착플레이트(12)는 평평한 판 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 융착플레이트(12)는 소정 두께의 사각판 형태로 형성될 수 있다.
융착플레이트(12)는 몸체프레임(11)의 하부와 상부에 각각 설치되어, 리드탭(L)의 하측와 상측에 각각 위치되도록 한 쌍이 설치될 수 있다. 한 쌍의 융착플레이트(12)는 리드탭(L)의 상측과 하측과 각각에서 승하강부(13)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 구체적으로, 리드탭(L)의 하측에 설치되는 융착플레이트(12)는 승하강부(13)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 리드탭(L)의 하측에 설치된 융착플레이트(12)가 상승함에 따라 리드탭(L)의 하면과 맞닿을 수 있고, 하강함에 따라 리드탭(L)의 하면과 이격될 수 있다.
리드탭(L)의 상측에 설치되는 융착플레이트(12)는 승하강부(13)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 리드탭(L)의 상측에 설치된 융착플레이트(12)가 하강함에 따라 리드탭(L)의 상면과 맞닿을 수 있고, 상승함에 따라 리드탭(L)의 상면과 이격될 수 있다.
리드탭(L)의 하측과 상측에 각각 설치된 융착플레이트(12)가 서로 마주보는 방향으로 이동됨에 따라 한 쌍의 융착플레이트(12) 사이에 리드탭(L)이 가압되어 고정될 수 있다. 구체적으로, 리드탭(L)의 하면은 하측의 융착플레이트(12) 상면과 맞닿고, 리드탭(L)의 상면은 상측의 융착플레이트(12) 하면과 맞닿은 상태로 리드탭(L)이 한 쌍의 융착플레이트(12) 사이에 그립될 수 있다. 이때, 한 쌍의 융착플레이트(12)가 리드탭(L)을 가압하여 그립할 때, 리드탭(L)이 파손되지 않는 세기로 그립할 수 있다.
이처럼, 한 쌍의 융착플레이트(12)가 리드탭(L)의 상하면과 밀착된 상태에서 열을 가함으로써, 메탈(M)에 필름(F)이 융착될 수 있다.
승하강부(13)는 융착플레이트(12)를 승하강시킬 수 있다. 구체적으로, 리드탭(L)의 하측에 배치된 융착플레이트(12)를 승하강시키는 승하강부(13)는, 융착플레이트(12)의 하부에 설치되어, 융착플레이트(12)를 승하강시킬 수 있다. 또한, 리드탭(L)의 상측에 배치된 융착플레이트(12)를 승하강시키는 승하강부(13)는 융착플레이트(12)의 상부에 설치되어, 융착플레이트(12)를 승하강시킬 수 있다.
일 예로, 승하강부(13)는 유압 실린더 또는 공압 실린더로 이루어질 수 있다.
정리하면, 열융착부(10)는 한 쌍의 융착플레이트(12)가 리드탭(L)의 상면과 하면에 각각 접촉되며 열을 가하여 메탈(M)에 필름(F)을 융착시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공정의 진행방향을 따라 복수의 열융착부(10)가 배치되어 복수의 단계를 거쳐 메탈(M)과 필름(F)을 융착할 수 있다. 일 예로, 복수의 열융착부(10)는 메탈(M)에 열을 가하는 열융착부(10)와 필름(F)에 열을 가하는 열융착부(10)로 구분될 수도 있다.
피딩부(20)는 리드탭(L)의 공급방향(즉, 공정의 진행방향)을 따라 열융착부(10)와 인접하게 배치되며, 리드탭(L)을 압착(가압)한 채, 진행방향을 따라 전방으로 이동되어 리드탭(L)을 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 피딩부(20)는 진행방향을 따라 열융착부(10)의 전방에 설치되어, 메탈(M)에 필름(F)이 융착된 상태의 리드탭(L)의 상하면을 가압하며 그립하고, 리드탭(L)을 그립한 상태로 전방으로 이동하여, 리드탭(L)을 전방으로 이동시킬 수 있다.
여기서, 리드탭(L)을 전방으로 이동시키는 것은, 전 공정단계에 있는 리드탭(L)이 다음 공정 단계로 이동될 수 있도록, 리드탭(L)을 당겨서 이동시키는 것이다. 일 예로, 전 공정에서 롤러에 리드탭(L)이 권취된 경우, 피딩부(20)가 리드탭(L)을 당겨서 롤러에서 리드탭(L)이 권출되도록 할 수 있다.
피딩부(20)는 바디프레임(21), 지지부(22) 및 실린더부(23)를 포함할 수 있다.
바디프레임(21)은 피딩부(20)의 전체 뼈대를 형성하며, 지지부(22)와 실린더부(23) 설치되고, 바디프레임(21)의 하부는 이동레일(30)에 설치되어 이동레일(30)을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다. 일 예로, 바디프레임(21)은 복수의 바 프레임과 평평한 판이 연결되어 이루어질 수 있다.
지지부(22)는 메탈(M)에 필름(F)이 융착된 상태의 리드탭(L)의 상면과 하면에 밀착되어 리드탭(L)을 압착할 수 있다. 구체적으로, 지지부(22)는 평평한 판 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 지지부(22)는 소정 두께의 사각판 형태로 형성될 수 있다.
지지부(22)는 한 쌍이 바디프레임(21)의 하부와 상부에 각각 설치되어, 리드탭(L)의 하측와 상측에 각각 위치되도록 한 쌍이 설치될 수 있다. 한 쌍의 지지부(22)는 리드탭(L)의 상측과 하측과 각각에서 실린더부(23)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 구체적으로, 지지부(22)는 하부지지부(221) 및 상부지지부(222)(222)를 포함할 수 있다.
하부지지부(221)는 리드탭(L)의 하측에 설치되어 실린더부(23)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 하부지지부(221)가 상승함에 따라 리드탭(L)의 하면과 맞닿을 수 있고, 하강함에 따라 리드탭(L)의 하면과 이격될 수 있다.
상부지지부(222)는 리드탭(L)의 상측에 설치되어 실린더부(23)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 상부지지부(222)가 하강함에 따라 리드탭(L)의 상면과 맞닿을 수 있고, 상승함에 따라 리드탭(L)의 상면과 이격될 수 있다.
하부지지부(221)와 상부지지부(222)가 서로 마주보는 방향으로 이동됨에 따라 하부지지부(221)와 상부지지부(222) 사이에 리드탭(L)이 가압되어 고정될 수 있다. 구체적으로, 리드탭(L)의 하면은 하부지지부(221) 상면과 맞닿고, 리드탭(L)의 상면은 상부지지부(222) 하면과 맞닿은 상태로 리드탭(L)이 하부지지부(221)와 상부지지부(222) 사이에 그립될 수 있다. 이때, 하부지지부(221)와 상부지지부(222)가 리드탭(L)을 가압하여 그립할 때, 리드탭(L)이 파손되지 않는 세기로 그립할 수 있다.
이처럼, 하부지지부(221)와 상부지지부(222)가 리드탭(L)의 상하면과 밀착되어, 리드탭(L)을 압착한 상태에서 전방으로 이동함으로써 리드탭(L)을 전방으로 당겨서 이동시킬 수 있다.
실린더부(23)는 지지부(22)를 승하강시킬 수 있다. 구체적으로, 실린더부(23)는 하부지지부(221)의 하부에 설치되어, 하부지지부(221)를 승하강시킬 수 있다. 또한, 실린더부(23)는 상부지지부(222)를 상부에 설치되어, 상부지지부(222)를 승하강시킬 수 있다. 일 예로, 실린더부(23)는 유압 실린더 또는 공압 실린더로 이루어질 수 있다.
이동레일(30)은 열융착부(10)와 피딩부(20)가 공정방향의 진행방향을 따라 전후방향으로 이동 가능하게 가이드할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 열융착부(10)가 설치되는 방향을 후방, 피딩부(20)가 설치되는 방향을 전방이라 한다.
일 예로, 이동레일(30)은 리니어 모션 가이드 레일로 이루어질 수 있다. 이동레일(30)에는 열융착부(10)의 몸체프레임(11)과 피딩부(20)의 바디프레임(21)이 설치되어, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 전후방향을 따라 이동되도록 가이드할 수 있다.
이하에서는, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 리드탭의 피딩 시스템(1)의 작동 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 2에서, C는 열융착부(10)와 피딩부(20)가 이동하는 것을 나타내기 위한 기준선이고, CF는 리드탭(L)이 이동되는 것을 나타내기 위한 기준이 되는 리드탭(L)의 필름(F) 위치를 나타낸 것이다.
먼저, 도 2a에서, 열융착부(10)와 피딩부(20) 모두 리드탭(L)을 압착하지 않은 상태이다.
이 상태에서, 도 2b와 같이, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 동시에 리드탭(L)을 압착할 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 융착플레이트(12)가 리드탭(L)의 상하면에 밀착되어, 리드탭(L)을 그립한 상태에서 리드탭(L)에 열을 가하고, 이와 동시에 융착플레이트(12)의 전방에 위치된 하부지지부(221)와 상부지지부(222)는 열융착부(10) 전방으로 이동되어 융착이 완료된 부분의 리드탭(L)을 그립할 수 있다.
도 2b와 같이 한 쌍의 융착플레이트(12)와 한 쌍의 지지부(22)가 동시에 리드탭(L)을 그립한 상태에서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 전방으로 이동될 수 있다. 구체적으로, 열융착부(10)와 피딩부(20)는 이동레일(30)을 따라 소정 거리 전방으로 이동된다. 이처럼, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 동시에 리드탭(L)의 상하면을 가압한 상태에서, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 동시에 전방으로 이동하여, 리드탭(L)을 전방으로 당기면서, 리드탭(L)의 위치를 전방으로 이동시키게 된다. 즉, 열융착이 진행되는 동시에 리드탭(L) 이동이 가능하다.
종래의 경우, 열융착부(10)가 먼저 리드탭(L)을 압착하여 리드탭(L)의 열 융착이 종료된 후에 열융착부(10)가 리드탭(L)의 압착을 해지하면 피딩부(20)가 리드탭(L)을 압착한 후 리드탭(L)을 전방으로 이송하였다.
반면에, 본 발명은 열융착부(10)와 피딩부(20)가 리드탭(L)을 동시에 압착한 후, 열융착부(10)에서 리드탭(L)을 융착하는 동안 열융착부(10)도 피딩부(20)와 함께 전방으로 이동되어, 리드탭(L)의 열 융착과 이동이 동시에 가능하여, 텍타임(tech-time)을 현저하게 줄일 수 있다.
리드탭(L)을 그립한 상태의 한 쌍의 융착플레이트(12)와, 한 쌍의 지지부(22)가 전방으로 이동하여 리드탭(L)이 전방으로 소정 거리 이동된 후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 융착플레이트(12)와, 한 쌍의 지지부(22)는 리드탭(L)과 이격된다.
이후, 도 2e와 같이, 리드탭(L)과 이격된 한 쌍의 융착플레이트(12)와, 한 쌍의 지지부(22)는 전방으로 이동된 거리만큼 다시 후방으로 이동되어, 원위치로 복귀할 수 있다. 따라서, 리드탭(L)은 전방으로 이동되고, 열융착부(10)와 피딩부(20)는 도 2a와 같은 자리로 돌아오게 된다. 따라서, 열 융착된 리드탭(L)은 전방으로 계속해서 이동하여 후공정으로 공급되고, 열융착부(10)와 피딩부(20)는 소정 거리 내에서 왕복이동하며 리드탭(L)의 열융착과 피딩을 동시에 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그립부(40)를 더 포함하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템(1)의 작동 방법을 계략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 리드탭의 피딩 시스템(1)은 그립부(40)를 더 포함할 수 있다.
그립부(40)는 피딩부(20)의 전방에 설치되어, 전방으로 이동되는 리드탭(L)을 지지할 수 있다. 구체적으로, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 리드탭(L)을 압착하는 경우에는, 리드탭(L)이 열융착부(10)와 피딩부(20)에 의해 이동될 수 있도록 그립부(40)는 리드탭(L)을 압착하지 않을 수 있다. 반면에, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 리드탭(L)의 압착이 종료되어 리드탭(L)과 이격되는 경우에는, 그립부(40)가 리드탭(L)을 압착하여, 리드탭(L)을 지지하고 전방으로 이동된 리드탭(L)의 위치를 고정할 수 있다.
그립부(40)는 메탈(M)에 필름(F)이 융착된 상태의 리드탭(L)의 상면과 하면에 밀착되어 리드탭(L)을 압착할 수 있다. 구체적으로, 그립부(40) 평평한 판 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 지지부(22)는 소정 두께의 사각판 형태로 형성될 수 있다.
그립부(40)는 한 쌍으로 이루어지며, 리드탭(L)의 하측와 상측에 각각 위치되도록 한 쌍이 설치될 수 있다. 한 쌍의 그립부(40)는 리드탭(L)의 상측과 하측과 각각에서 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 구체적으로, 그립부(40)는 하부받침대(41) 및 상부받침대(42)를 포함할 수 있다.
하부받침대(41)는 리드탭(L)의 하측에 설치되어 실린더부(23)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 하부받침대(41)가 상승함에 따라 리드탭(L)의 하면과 맞닿을 수 있고, 하강함에 따라 리드탭(L)의 하면과 이격될 수 있다.
상부받침대(42)는 리드탭(L)의 상측에 설치되어 실린더부(23)에 의해 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 상부받침대(42)가 하강함에 따라 리드탭(L)의 상면과 맞닿을 수 있고, 상승함에 따라 리드탭(L)의 상면과 이격될 수 있다.
하부받침대(41)와 상부받침대(42)가 서로 마주보는 방향으로 이동됨에 따라 하부받침대(41)와 상부받침대(42) 사이에 리드탭(L)이 가압되어 고정될 수 있다. 구체적으로, 리드탭(L)의 하면은 하부받침대(41) 상면과 맞닿고, 리드탭(L)의 상면은 상부받침대(42) 하면과 맞닿은 상태로 리드탭(L)이 하부받침대(41)와 상부받침대(42) 사이에 그립될 수 있다. 이때, 하부받침대(41)와 상부받침대(42)가 리드탭(L)을 가압하여 그립할 때, 리드탭(L)이 파손되지 않는 세기로 그립할 수 있다.
이하에서는, 도 3를 참조하여, 그립부(40)의 작동 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 3a와 같이, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 리드탭(L)을 압착하지 않는 경우, 그립부(40)가 리드탭(L)을 압착하여 리드탭(L)이 안정적으로 지지되도록 할 수 있다.
이후, 도 3b와 같이, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 리드탭(L)을 압착하게 되면, 하부받침대(41)와 상부받침대(42)가 서로 이격되며 그립부(40)가 리드탭(L)의 압착을 해지할 수 있다.
도 3c와 같이, 그립부(40)가 리드탭(L)을 압착하지 않고, 그립부(40)는 위치가 고정된 상태에서, 리드탭(L)을 압착한 상태의 열융착부(10)와 피딩부(20)가 전방으로 이동하며 리드탭(L)을 전방으로 당겨서 이동시킬 수 있다.
이 후, 도 3d와 같이, 그립부(40)가 리드탭(L)을 압착한 후에, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 리드탭(L)과 이격될 수 있다. 이 후, 도 3e와 같이 열융착부(10)와 피딩부(20)는 후방으로 이동되어 원래 자리로 복귀할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩과 동시에 커팅이 가능한 구성의 피딩부(20)를 포함하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템(1)의 작동 방법을 계략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4 및 도 5에 따른 피딩부(20)의 지지부(22)를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩부(20)는 리드탭(L)을 전방으로 이동시키는 동시에 리드탭(L)을 절단할 수 있다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 피딩부(20)의 하부지지부(221)는 제1 블록부(2211), 제2 블록부(2212)로 서로 분리 및 장착될 수 있으며, 상부지지부(222)에는 칼날부(24)와 흡입부(25)가 설치될 수 있다.
하부지지부(221)는 제1 블록부(2211) 및 제2 블록부(2212)를 포함한다.
하부지지부(221)는 전후방향을 따라 분리되어, 제1 블록부(2211) 및 제2 블록부(2212)로 분리될 수 있다. 제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)는 서로 분리되어 이격되거나, 서로 밀착되어 고정될 수 있다. 일 예로, 제1 블록부(2211)가 후방, 제2 블록부(2212)의 전방에 위치될 수 있다. 일 예로, 제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)는 서로 마주보는 면에 전자석이 설치되어, 서로 밀착된 상태가 고정되거나 고정해지 되어 분리될 수 있다
제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)의 상면에 리드탭(L)이 위치될 수 있다.
제1 블록부(2211)에서 제2 블록부(2212)와 마주보는 측면의 상부에는 하향 경사진 제1 경사면(2211s)이 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 블록부(2212)에는 제1 블록부(2211)와 마주보는 측면의 상부에는 하향 경사진 제2 경사면(2212s)이 형성될 수 있다. 제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)가 밀착된 상태에서, 제1 경사면(2211s)과 제2 경사면(2212s)은 서로 마주보며, 'V'자 형상을 이룰 수 있다. 제1 경사면(2211s)과 제2 경사면(2212s) 사이로 칼날부(24)의 단부가 인입될 수 있다.
상부지지부(222)에는 칼날홈(2221) 및 흡착구(2222)가 형성될 수 있다.
칼날홈(2221)은 상부지지부(222)의 전후방향의 중심부에 형성될 수 있다. 구체적으로, 하부지지부(221)와 상부지지부(222)가 상하로 마주보는 상태에서, 칼날홈(2221)은 제1 경사면(2211s)과 제2 경사면(2212s)의 사이의 지점과 마주보는 지점에 형성될 수 있다. 칼날홈(2221)은 상부지지부(222)의 하부에 형성되어, 칼날홈(2221)을 통해 칼날부(24)가 상부지지부(222) 내측으로 인입되거나 외측으로 인출될 수 있다.
흡착구(2222)는 상부지지부(222)의 하면에는 형성되되, 칼날홈(2221)의 전우 방향 양 측에 형성될 수 있다. 구체적으로, 흡착구(2222)는 흡입부(25)와 연결되어, 흡입부(25)에서 공기를 흡입함에 따라, 흡착구(2222)를 통해 공기가 상부지지부(222) 내측으로 흡입될 수 있다. 흡착구(2222)를 통해 리드탭(L)을 흡착하여 리드탭(L)을 상부지지부(222)의 하면에 고정할 수 있다.
칼날부(24)는 상부지지부(222)의 칼날홈(2221)에서 상하이동 가능하게 설치되어, 칼날홈(2221)에서 하부로 인출되거나 상부지지부(222) 내측으로 인입될 수 있다.
칼날부(24)는 리드탭(L)을 절단할 수 있다. 구체적으로, 서로 이격된 필름(F)과 필름(F) 사이의 메탈(M)을 절단할 수 있다. 칼날부(24)가 칼날홈(2221)에서 인출되어, 리드탭(L)을 절단할 때, 칼날부(24)는 제1 경사면(2211s)과 제2 경사면(2212s) 사이로 인입되어, 리드탭(L)을 용이하게 절단할 수 있다. 이때, 필름(F)의 전방 단부를 절단하여, 소정 길이의 메탈(M) 전방부에 필름(F)이 융착된 상태의 리드탭(L) 낱개를 형성할 수 있다. 또한, 필름(F)의 전방 단부는 제1 경사면(2211s)의 시작 단부에 위치된 상태에서 칼날부(24)에 의해 절단되도록 하여, 메탈(M)에서 절단되는 부분의 버 형성이 감소되도록 할 수도 있다.
이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여, 피딩부(20)가 리드탭(L)의 이동과 동시에 절단하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
피딩부(20)가 리드탭(L)의 이동과 동시에 절단하는 경우에는 그립부(40)가 피딩부(20)의 후방에 위치될 수 있다. 구체적으로, 그립부(40)가 열융착부(10)와 피딩부(20) 사이에 위치될 수 있다.
먼저, 도 4a는 열융착부(10)와 피딩부(20)는 리드탭(L)을 압착하지 않은 상태이고, 그립부(40)가 리드탭(L)을 압착하여 그립한 상태이다.
이 후, 도 4b와 같이, 열융착부(10)와 피딩부(20)가 리드탭(L)을 압착하고, 그립부(40)는 하부받침대(41)와 상부받침대(42)가 서로 이격되어 리드탭(L)의 압착을 해지할 수 있다.
이 상태에서, 도 4c와 같이, 열융착부(10)가 리드탭(L)에 열을 가하여 필름(F)과 메탈(M)을 융착하는 동시에, 리드탭(L)을 압착하고 있는 열융착부(10)와 피딩부(20)가 동시에 전방으로 소정 거리 이동되어, 리드탭(L)을 전방으로 이동시킬 수 있다.
이후, 도 4d와 같이, 열융착부(10)는 한 쌍의 융착플레이트(12)가 서로 이격되어 리드탭(L)의 압착을 해지하고, 그립부(40)가 리드탭(L)을 압착할 수 있다. 이때, 피딩부(20)는 리드탭(L)을 압착한 상태를 유지할 수 있다. 피딩부(20)에서 리드탭(L)을 압착한 상태에서, 칼날부(24)가 상부지지부(222)의 하측으로 돌출되어, 리드탭(L)의 전방부를 절단할 수 있다. 즉, 칼날부(24)에 의해, 하부지지부(221)의 상면에 안착된 리드탭(L)의 메탈(M)이 절단되어, 소정 길이의 메탈(M)에 필름(F)부 하나가 융착된 상태의 리드탭(L) 낱개로 절단될 수 있다.
이후, 도 4e와 같이, 칼날부(24)에 의해 절단된 리드탭(L)은 제2 블록부(2212)의 상면에 안착된 상태가 되고, 제2 블록부(2212)는 전방으로 이동될 수 있다. 즉, 절단된 리드탭(L)을 후 공정으로 이송할 수 있다. 일 예로, 리드탭(L)의 절단 부분을 정리하는 트리밍 장치 또는 리드탭(L)을 검사하는 검사 장치로 이송될 수 있다.
절단된 리드탭(L)이 상면에 안착된 상태의 제2 블록부(2212)가 전방으로 이동된 후, 흡착부가 작동될 수 있다. 흡착부는 상부지지부(222)의 흡착구(2222)에 의해 공기를 흡입하여, 제1 블록부(2211)의 상면에 안착된 리드탭(L)의 단부가 상부지지부(222)의 하면에 밀착 고정되도록 할 수 있다. 즉, 제1 블록부(2211)와 상하로 마주보도록 위치된 상부지지부(222)의 하면에, 제1 블록부(2211)의 상면에 안착된 리드탭(L)이 밀착 고정될 수 있다.
이때, 열융착부(10)는 후방으로 소정 거리 이동되어, 원위치로 복귀될 수 있다.
이처럼, 상부지지부(222)에 리드탭(L)의 단부가 고정된 상태에서, 도 5f와 같이, 절단된 리드탭(L)의 이송을 완료한 제2 블록부(2212)는 후방으로 돌아와 제1 블록부(2211)와 밀착될 수 있다. 제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)가 서로 밀착 고정된 상태에서, 제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)가 소정 거리 후방으로 이동될 수 있다. 제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)가 후방으로 이동되는 거리는, 리드탭(L)의 전방 단부에서부터 첫번째에 위치된 필름(F)이 제2 블록부(2212)의 상면에 위치되고, 리드탭(L)의 전방 단부에서부터 후방으로 두번째에 위치된 필름(F)이 제1 블록부(2211)의 상면에 위치되는 거리만큼 이동될 수 있다.
다시 말해, 도 5f에 나타난 단계에서는, 흡입부(25)에 의해 상부지지부(222)의 하면에 리드탭(L)의 일 단이 고정된 상태에서, 제1 블록부(2211)와 제2 블록부(2212)가 후방으로 이동되어, 제1 블록부(2211) 및 제2 블록부(2212)의 상면에 리드탭(L)이 위치되도록 할 수 있다.
이후, 도 5g에 도시된 바와 같이, 흡입부(25)의 흡입이 중단되어 상부지지부(222)의 하면과 리드탭(L)의 고정이 중단되고, 상부지지부(222)가 상승하여 리드탭(L)과 이격될 수 있다.
이후, 도 5h에 도시된 바와 같이, 상부지지부(222)가 후방으로 소정 거리 이동하여, 하부지지부(221)와 마주보도록 위치될 수 있다.
이후, 도 5i에 도시된 바와 같이, 상부지지부(222)가 하강하여 리드탭(L)을 그립할 수 있다.
이후, 도 4b와 같이, 열융착부(10)가 리드탭(L)을 압착하고 그립부(40)는 리드탭(L)의 압착을 해지하며, 상기와 같은 과정을 반복함으로써, 리드탭(L)의 융착, 이동, 절단을 동시에 수행하여 공정 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 이차전지 리드탭의 피딩 시스템
10: 열융착부 11: 몸체프레임
12: 융착플레이트 13: 승하강부
20: 피딩부 21: 바디프레임
22: 지지부 221: 하부지지부
2211: 제1 블록부 2211s: 제1 경사면
2212: 제2 블록부 2212s: 제2 경사면
222: 상부지지부 2221: 칼날홈
2222: 흡착구 23: 실린더부
24: 칼날부 25: 흡입부
30: 이동레일 40: 그립부
41: 하부받침대 42: 상부받침대

Claims (5)

  1. 메탈의 길이 방향을 따라 소정 간격 마다 메탈의 상하면에 필름이 부착되어 있는 형태의 리드탭의 상하면을 가압하며 열을 가하여, 메탈과 필름을 융착하는 열융착부; 및
    진행방향을 따라 상기 열융착부의 전방에 설치되어, 메탈에 필름이 융착된 상태의 리드탭의 상하면을 가압하여 그립하고, 리드탭을 그립한 상태로 전방으로 이동하여, 리드탭을 전방으로 이동시키는 피딩부;를 포함하되,
    상기 열융착부가 리드탭의 상하면을 가압하여 열을 가할 때, 상기 피딩부도 리드탭의 상하면을 가압하고,
    상기 열융착부와 상기 피딩부가 동시에 리드탭의 상하면을 가압한 상태에서, 상기 열융착부와 상기 피딩부가 동시에 전방으로 이동하여, 리드탭을 당기며 전방으로 이동시키고,
    상기 열융착부는,
    리드탭의 상측과 하측 각각에서 승하강 가능하게 설치되는 한 쌍의 융착플레이트;를 포함하여,
    상측의 상기 융착플레이트는 리드탭의 상면과 밀착되도록 하강하고, 하측의 상기 융착플레이트는 리드탭의 하면과 밀착되도록 상승하여, 상하측의 상기 융착플레이트 사이에 리드탭이 그립될 수 있고,
    상기 피딩부는,
    리드탭의 상측과 하측 각각에서 승하강 가능하게 설치되는 한 쌍의 지지부; 를 포함하여,
    상측의 상기 지지부가 리드탭의 상면과 밀착되도록 하강하고, 하측의 상기 지지부가 리드탭의 하면과 밀착되도록 상승하여, 상하측의 상기 지지부 사이에 리드탭이 그립될 수 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 열융착부와 상기 피딩부가 진행방향의 전후방향을 따라 이동 가능하도록 가이드하는 이동레일;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    한 쌍의 상기 융착플레이트가 리드탭의 상하면에 밀착되어, 리드탭을 그립한 상태에서 리드탭에 열을 가할 때, 상기 융착플레이트의 전방에 위치된 한 쌍의 상기 지지부는 융착이 완료된 리드탭을 그립하고,
    한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부가 동시에 리드탭을 그립한 상태에서 전방으로 이동되어,
    융착이 진행되는 동시에 리드탭 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 피딩 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    리드탭을 그립한 상태의 한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부가 전방으로 이동하여 리드탭이 전방으로 소정 거리 이동된 후,
    한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부는 리드탭과 이격되고,
    리드탭과 이격된 한 쌍의 상기 융착플레이트와, 한 쌍의 상기 지지부는 전방으로 이동된 거리만큼 다시 후방으로 이동되는 것을 특징으로 이차전지 리드탭의 피딩 시스템.
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