KR102636087B1 - 이차전지용 지지장치 - Google Patents

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KR102636087B1 KR1020230083918A KR20230083918A KR102636087B1 KR 102636087 B1 KR102636087 B1 KR 102636087B1 KR 1020230083918 A KR1020230083918 A KR 1020230083918A KR 20230083918 A KR20230083918 A KR 20230083918A KR 102636087 B1 KR102636087 B1 KR 102636087B1
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Abstract

본 발명에 따른 이차전지용 지지장치는, 제1 전극과, 분리막 및 제2 전극의 스태킹(stacking) 공정 시 상기 분리막의 접히는 부분을 지지하는 장치에서, 상기 분리막을 꺾어서 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 위치시킬 수 있게 상기 분리막의 지지대상 부분을 지지하는 지지부; 상기 제1 전극과 제2 전극 및 분리막의 스태킹 공정이 이루어지는 스택 테이블에 고정되는 브라켓; 및 상기 브라켓에 경사진 구조로 결합되며, 상기 분리막의 상면에 상기 제1 전극 또는 제2 전극이 셋팅되면 상기 지지부를 대각선 방향으로 소정 높이 하강시키면서 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉시키고, 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 상면으로 상기 분리막이 지지부에 지지된 상태로 접혀서 적층되면 상기 지지부를 대각선 방향으로 소정 높이 상승시키면서 이탈시키는 제어부를 포함한다.

Description

이차전지용 지지장치{SUPPORTING DEVICE FOR SECONDARY BATTERIES}
본 발명은 이차전지용 지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 제1 전극과, 분리막 및 제2 전극의 스태킹(stacking) 공정을 수행함에 있어서, 분리막을 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 반복적으로 포개지도록 접어서 적층할 때, 분리막이 접히는 부분을 지지함과 아울러 제1 전극 및 제2 전극을 각각 가압하여 고정해줌으로써, 분리막의 접히는 부분이 울지 않고 반듯하게 접히도록 하면서도 제1 전극 및 제2 전극이 유동되는 것을 방지할 수 있는 이차전지용 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 화학전지는 양극과 음극의 전극 한쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다. 이러한 화학전지는 충전반응이 매우 느려서 1회방전 용도로만 쓰이는 1차 전지와, 반복적인 충방전을 통해 재사용이 가능한 2차 전지로 구분되며, 최근 들어서는 충방전이 가능한 장점으로 인해 2차전지의 사용이 늘고 있는 추세에 있다.
즉, 2차전지는 그 장점으로 인해 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 일 예로 와이어리스 모바일 기기와 같은 첨단전자기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로도 주목받고 있다.
이러한 2차 전지는 양극, 분리막, 음극이 순차적으로 적층되어 전해질 용액에 담가진 형태로 이루어지는데, 이와 같은 2차 전지의 내부 셀(전극조립체)을 제작하는 방식은 크게 두 가지로 나뉜다.
소형 2차 전지의 경우 음극 및 양극을 분리막 상에 배치하고 이를 말아서(winding) 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 제작하는 방식이 많이 사용되며, 보다 많은 전기 용량을 가지는 중대형 2차 전지의 경우에는 음극, 양극 및 분리막을 적절한 순서로 적층하여(stacking) 제작하는 방식이 많이 사용된다.
적층식으로 2차 전지 내부 셀을 제작하는 방식은 여러 가지가 있는데, 그 중 Z-스택킹(Z-stacking) 방식에서는 세퍼레이터(분리막)가 지그재그로 접힌 형태를 이루며 그 사이에 음극 및 양극이 교번으로 삽입된 형태로 적층되도록 한다.
이때, 세퍼레이터가 지그재그로 접힐 때 해당 지지대상 부분을 지지날로 지지함으로써, 세퍼레이터가 울지 않고 반듯하게 접힐 수 있게 하고 있다.
종래의 지지날은 세퍼레이터에 대해 수평방향으로 전,후진 구동하도록 설계된다.
그러나, 주지된 바와 같이 적층식 2차전지에 적용되는 세퍼레이터는 얇은 두께로 적용되기 때문에 지지날이 세퍼레이터의 지지대상 부분을 지지하거나 지지대상 부분에서 이탈되도록 작동할 때 해당 부분을 베거나 찢는 문제점이 있다.
아울러, 지지날이 세퍼레이터를 지지하거나 이탈되는 과정에서 아래에 적층되어 있는 전극을 스크래핑하게 되어 전극에 불량이 발생되는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2023-0001679호
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제1 전극과, 분리막 및 제2 전극의 스태킹(stacking) 공정을 수행함에 있어서, 분리막을 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 반복적으로 포개지도록 접어서 적층할 때, 분리막이 접히는 부분을 지지함과 아울러 제1 전극 및 제2 전극을 각각 가압하여 고정해줌으로써, 분리막의 접히는 부분이 울지 않고 반듯하게 접히도록 하면서도 제1 전극 및 제2 전극이 유동되는 것을 방지할 수 있는 이차전지용 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 종래에 비해 간소화 된 구조로 분리막을 지지하면서 제1 전극 및 제2 전극을 각각 가압하여 고정할 수 있어, 제1 전극 및 제2 전극의 적층 속도를 빠르게 할 수 있는 이차전지용 지지장치를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.
또한, 분리막을 지지하는 모드에서 분리막에 가하게 되는 지지력(가압력)이 과도하지 않고 적정하고 안정적인 세기로 작용하도록 함으로써, 분리막이 찢어지거나 분리막을 베는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 이차전지용 지지장치를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.
그리고, 분리막의 일정영역을 접기 위해 분리막의 지지대상 부분을 지지하는 모드에서 분리막에 적층되어 있는 제1 전극 또는 제2 전극에 마찰을 발생시키지 않으며, 추가로 다른 제1 전극 또는 제2 전극을 적층하기 위해 분리막 상에서 잠시 이탈되는 모드에서도 분리막에 적층되어 있는 제1 전극 또는 제2 전극에 마찰을 발생시키지 않도록 함으로써, 제1 전극 및 제2 전극이 훼손되는 것을 방지할 수 있는 이차전지용 지지장치를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치는, 제1 전극과, 분리막 및 제2 전극의 스태킹(stacking) 공정 시 상기 분리막의 접히는 부분을 지지하는 장치에서, 상기 분리막을 꺾어서 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 위치시킬 수 있게 상기 분리막의 지지대상 부분을 지지하는 지지부; 상기 제1 전극과 제2 전극 및 분리막의 스태킹 공정이 이루어지는 스택 테이블에 고정되는 브라켓; 및 상기 브라켓에 경사진 구조로 결합되며, 상기 분리막의 상면에 상기 제1 전극 또는 제2 전극이 셋팅되면 상기 지지부를 대각선 방향으로 소정 높이 하강시키면서 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉시키고, 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 상면으로 상기 분리막이 지지부에 지지된 상태로 접혀서 적층되면 상기 지지부를 대각선 방향으로 소정 높이 상승시키면서 이탈시키는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 브라켓은 상기 스택 테이블의 측면에 고정되는 수직부 및 상기 수직부의 상측에서 상기 스택 테이블과 멀어지는 방향으로 상향 경사지게 연장되며, 상기 제어부가 경사진 구조로 결합되는 경사부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 브라켓에 결합되며, 상기 지지부를 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉시키거나 또는, 상기 분리막과 상기 전극의 사이에서 이탈시키도록 동력을 발생시키는 회전구동부; 상기 회전구동부의 동력을 상기 지지부에 전달하기 위해 마련되는 동력전달부; 및 상기 회전구동부의 구동에 의해 작동되는 동력전달부와 연계하여 작동되되, 상기 동력전달부에 편심 결합되어 스윙 작동구조로 상기 지지부를 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉 또는 이격시키는 스윙부를 포함한다.
그리고, 상기 동력전달부는, 상기 브라켓 상에서 상기 회전구동부의 동력으로 정방향 또는 역방향으로 회전되는 회전부; 상기 회전부에 편심 결합되어 함께 회전되는 연결부; 상기 연결부와 소정간격 이격되며, 결합수단을 통해 상기 연결부에 결합되는 연동부; 상기 연결부와 연동부의 사이에 배치되고, 축을 통해 제자리에서 회전작동되는 제1 기어; 상기 연결부와 연동부의 사이에서 상기 제1 기어에 치합되는 제2 기어; 및 상기 연결부와 연동부의 사이에서 상기 제2 기어에 치합되고, 상기 스윙부와 연결되는 제3 기어를 포함하고, 상기 제2 기어는 상기 회전구동부로부터 출력되는 회전방향에 따라 회전되면서 상기 제1 기어를 따라 양방향으로 이동되고, 상기 제3 기어는 상기 제2 기어와 연계하여 회전되면서 상기 제2 기어를 따라 양방향으로 이동되어 상기 스윙부를 양방향으로 스윙시킴으로써, 상기 지지부에게 상기 분리막에 접촉 또는 이격에 필요한 작동력을 전달하며, 상기 지지부는 제2 기어를 따라 양방향으로 이동되는 제3 기어에 의해 상기 분리막의 지지대상 부분에 대해 전,후진 및 회동되면서 대각선 방향으로 승강되는 형태로 스윙 작동된다.
또한, 상기 제어부는, 상기 스윙부에 탑재되는 승강구동부; 및 상기 승강구동부에 의해 승강되며, 상기 지지부가 탑재되는 승강부를 더 포함하고, 상기 승강구동부는 상기 지지부가 상기 회전구동부와, 동력전달부 및 스윙부의 연계작동에 의해 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉되면 상기 승강부를 하강시켜 상기 지지부를 상기 분리막의 기 접힌 영역의 상면 또는, 상기 분리막의 기 접힌 영역 상면에 안착된 전극의 상면에 밀착시키도록 프로그래밍 된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지 지지장치는, 제1 전극과, 분리막 및 제2 전극의 스태킹(stacking) 공정 시 상기 분리막의 접히는 부분을 지지하는 장치에서, 상기 분리막을 꺾어서 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 위치시킬 수 있게 상기 분리막의 지지대상 부분을 지지하는 지지부; 상기 지지부가 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에서 상기 분리막의 지지대상 부분을 지지하거나 또는, 상기 제1,2 전극 및 분리막에서 이탈되도록 상기 지지부를 승강시키는 부가 승강구동부; 및 상기 지지부가 상기 제1 전극 또는 제2 전극 상에 위치되거나 또는, 이탈되도록 상기 승강구동부를 상기 제1 전극 또는 제2 전극에 대해 전진 또는 후진시키는 전,후진 구동부를 포함한다.
그리고, 상기 지지부가 상기 전,후진 구동부에 의해 후진되어 상기 제1 전극 또는 제2 전극 상에서 이탈된 상태에서 상기 부가 승강구동부가 상기 지지부를 상승시키면 상기 전,후진 구동부가 상기 승강구동부를 전진시키고, 상기 승강구동부는 상기 전,후진 구동부에 의해 전진된 이후에 상기 지지부가 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 위치되면서 상기 분리막을 지지하도록 상기 지지부를 하강시키며, 상기 분리막이 꺾이면 상기 승강구동부가 상기 지지부를 상승시키고, 상기 전,후진 구동부가 상기 승강구동부를 후진시킨다.
본 발명에 따른 이차전지용 지지장치는, 제1 전극과, 분리막 및 제2 전극의 스태킹(stacking) 공정을 수행함에 있어서, 분리막을 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 반복적으로 포개지도록 접어서 적층할 때, 분리막의 접히는 부분을 지지함과 아울러 제1 전극 및 제2 전극을 각각 가압하여 고정해줌으로써, 분리막의 접히는 부분이 울지 않고 반듯하게 접히도록 하면서도 제1 전극 및 제2 전극이 유동되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 종래에 비해 간소화 된 구조로 분리막을 지지하면서 제1 전극 및 제2 전극을 각각 가압하여 고정할 수 있어, 제1 전극 및 제2 전극의 적층 속도를 빠르게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 분리막을 지지하는 모드에서 분리막에 가하게 되는 지지력(가압력)이 과도하지 않고 적정하고 안정적인 세기로 작용하도록 함으로써, 분리막이 찢어지거나 분리막을 베는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 분리막의 일정영역을 접기 위해 분리막의 지지대상 부분을 지지하는 모드에서 지지부가 대각선 방향으로 하강 및 전진됨에 따라 분리막에 적층되어 있는 제1 전극 또는 제2 전극에 마찰을 발생시키지 않으며, 추가로 다른 제1 전극 또는 제2 전극을 적층하기 위해 분리막 상에서 잠시 이탈되는 모드에서는 지지부가 대각선 방향으로 상승 및 후진됨에 따라 분리막에 적층되어 있는 제1 전극 또는 제2 전극에 마찰을 발생시키지 않아 이차전지 제조과정에서 모든 제1 전극 및 제2 전극들이 훼손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 제1 전극과 제2 전극 및 분리막의 스택공정을 개략적으로 도시한 도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치에 적용된 제어부의 작동에 의해 지지부가 후진되면서 스윙된 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치가 스택 테이블에 적용된 상태를 도시한 도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막에 적용된 동력전달부의 작동에 따른 지지부의 작동상태를 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막을 도시한 도.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막에 적용된 부가 승강구동부 및 전,후진 구동부의 작동에 따른 지지부의 작동상태를 도시한 도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
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.
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.
도 1은 제1 전극과 제2 전극 및 분리막의 스택공정을 개략적으로 도시한 도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치에 적용된 제어부의 작동에 의해 지지부가 후진되면서 스윙된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치가 스택 테이블에 적용된 상태를 도시한 도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막에 적용된 동력전달부의 작동에 따른 지지부의 작동상태를 도시한 평면도이다.
(제1 실시예)
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(1)는, 지지부(10)와, 브라켓(20) 및 제어부(30) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명을 설명하기에 앞서 스태킹 공정은 주지된 바와 같이, 제1 전극(2)과 제2 전극(3) 및 분리막(4)의 스태킹 공정이 이루어질 수 있도록 마련되는 스택 테이블(5)과, 스택 테이블(5)의 상면에 이차전지용 분리막(4)을 셋팅하는 스택장치(6)와, 분리막(4)의 좌측에 배치되며 분리막(4)의 상면에 제1 전극(2)을 공급하는 제1 공급부(미도시) 및 분리막(4)의 우측에 배치되고 분리막(4)의 상면에 제2 전극(3)을 공급하는 제2 공급부(미도시)를 통해 이루어진다.
이때, 제1 공급부 및 제2 공급부는 이차전지 제조에 있어서 상용화된 구성이므로, 구체적인 설명은 생략한다.
스택장치(6)는 분리막(4)의 상단부분을 파지하는 집게부(6a)와, 스택 테이블(5)의 상측으로 소정간격 이격된 상태에서 집게부(6a)를 좌,우 방향으로 일정한 거리로 반복적으로 이송시키는 좌,우 방향 이송부(6b)와, 분리막(4)에 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)을 위치시킬 때 마다 좌,우 방향 이송부를 일정높이 점진적으로 하강시키는 하강구동부(6c)를 포함할 수 있다.
이때, 좌,우 방향 이송부(6b) 및 하강구동부(6c)는 일 예로, 리니어 실린더나 로드레스 실린더로 형성될 수 있다.
계속해서, 이러한 스택장치(6)의 작동을 도 1을 참고하여 설명하면, 스택 테이블(5)의 상면에 분리막(4)의 하층부(4c)를 수평 상태로 셋팅한 다음, 제1 공급부가 분리막(4)의 하층부(4c) 상면에 제1 전극(2)을 안착하면 지지부(10)가 작동하여 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하고, 좌,우 방향 이송부(6b)가 집게부(6a)를 좌측으로 이동시키면 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)이 꺾여 분리막(4)의 일부분이 제1 전극(2)의 상면에 적층되며, 지지부(10)는 분리막(4)과 제1 전극(2) 상에서 잠시 이탈된다.
이후, 제2 공급부가 제1 전극(2)의 상면에 적층된 분리막(4)의 상면에 제2 전극(3)을 안착하면 지지부(10)가 다시 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하고, 좌,우 방향 이송부가 집게를 우측으로 이동시키면 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)이 꺾여 분리막(4)의 일부분이 제2 전극(3)의 상면에 적층되며, 지지부(10)는 분리막(4)과 제2 전극(3) 상에서 잠시 이탈된다.
스택장치는 이러한 작동을 반복하여 분리막(4)의 수평부분(4b)의 사이마다 제1 전극(2)과 제2 전극(3)을 순차적으로 적층하며, 분리막(4)은 지그재그 형태로 꺾이면서 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)을 분리하게 된다.
그리고, 이와 같이 분리막(4)의 사이마다 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)을 적층함에 따라 셀형 이차전지를 제조하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(1)는, 제1 전극(2)과, 분리막(4) 및 제2 전극(3)의 스태킹(stacking) 공정을 수행함에 있어서, 상기와 같이 분리막(4)을 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)의 상면에 반복적으로 포개지도록 접어서 적층할 때, 분리막(4)이 접히는 부분 즉, 지지대상 부분(4a)을 지지해줌으로써, 분리막(4)의 접히는 부분이 울지 않고 반듯하게 접히도록 할 수 있으며, 분리막(4)을 지지하는 모드에서 분리막(4)에 가하게 되는 지지력(가압력)이 과도하지 않고 적정한 세기로 작용하도록 하여 분리막(4)이 찢어지거나 분리막(4)을 베는 현상이 발생되지 아니하도록 하면서도 상부층에 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)의 스택 공정을 계속 이어가기 위해 지지구성이 분리막(4) 상에서 잠시 이탈되는 모드에서 분리막(4)에 위치한 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)과의 마찰이 발생되지 아니하도록 함으로써, 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)이 훼손되는 것을 방지할 수 있는 발명이다.
지지부(10)는 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하여 좌,우 방향 이송부가 집게부를 좌,우 방향으로 이송시킬 시 분리막(4)이 꺾여서 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)의 상면에 적층될 수 있도록 한다.
지지부(10)는 분리막(4)과 제1 전극(2)의 사이 및 분리막(4)과 제2 전극(3)의 사이에 공간이 많이 발생되지 아니하도록 얇은 두께를 갖도록 형성된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(10)는 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지할 때, 그 저면이 분리막(4) 중에서 수평상태로 꺾여진 부분의 끝이나 제1 전극(2)의 끝 또는 제2 전극(3)의 끝에 접촉되도록 설계될 수 있다.
아울러, 지지부(10)는 일측면이 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)의 끝부분에만 접촉되는 형태로 지지하도록 설계될 수 있다.
따라서, 지지부(10)는 후술되는 제어부(30)에 결합되는 일측에서 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)에 접촉되는 타측으로 갈수록 점진적으로 낮아지는 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.
지지부(10)는 후술되는 제어부(30)에 의해 스윙작동 하면서 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지할 때 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)의 상면에 접촉되는데, 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)에 접촉되는 부분이 다른 부분에 비해 낮은 위치에 배치되는 구조에 의해 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)에 신속하게 접촉될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(1)에서 분리막(4)과 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)에 대한 지지부(10)의 접촉범위는 작업자에 의해 다양하게 변경될 수 있음을 밝힌다.
한편, 브라켓(20)은 스택 테이블(5)의 측면에 고정된 상태에서 제어부(30)와 결합된다.
브라켓(20)은 스택 테이블(5)의 측면에 고정되는 수직부(21) 및 수직부(21)의 상측에서 스택 테이블(5)과 멀어지는 방향으로 상향 경사지게 연장되는 경사부를 포함할 수 있다.
경사부에는 제어부(30)가 결합된다. 제어부(30)는 경사진 구조를 유지한 상태로 지지부(10)의 작동을 제어하게 된다.
특히, 제어부(30)는 경사진 구조에 의해 지지부(10)를 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3) 상에서 이탈시킴에 있어, 지지부(10)가 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)의 상면에서 이격된 상태로 이탈되도록 함으로써, 제1 전극(2)과 제2 전극(3)에 마찰에 의한 훼손이 발생되지 아니하도록 한다.
보다 상세하게 제어부(30)는 경사부에 결합되어 경사진 구조를 유지한 상태에서 분리막(4)의 수평 부분 상면에 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)이 셋팅되면, 지지부(10)를 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉시키고, 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)의 상면으로 분리막(4)이 지지부(10)에 지지된 상태로 접혀서 수평형태로 적층되면 지지부(10)를 대각선 방향으로 소정 높이 상승시키면서 이탈시키게 된다.
이를 위해 제어부(30)는 회전구동부(31)와, 동력전달부(32) 및 스윙부(33) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
회전구동부(31)는 지지부(10)를 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉시키거나 또는, 분리막(4)과 제1 전극(2) 또는 분리막(4)과 제2 전극(3)의 사이에서 지지부(10)를 이탈시키도록 동력을 발생시키는 구성이다.
일 예로, 회전구동부(31)는 모터, 캠과 같이 대상물을 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있는 다양한 제품 중에서 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다. 그리고, 도면에는 회전구동부(31)가 모터로 적용된 예를 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(1)에서 회전구동부(31)는 모터에 한정되지 않음을 밝힌다.
한편, 회전구동부(31)의 모터축은 경사부에 형성된 관통홀을 관통하여 경사부의 상면에 배치된 동력전달부(32)에 결합된다.
동력전달부(32)는 회전부(321)와, 연결부(322)와, 연동부(324)와, 제1 기어(325)와, 제2 기어(326) 및 제3 기어(327) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
회전부(321)는 대략 블록형상으로 형성될 수 있다.
회전부(321)는 경사부의 상면에 배치된 상태에서 회전구동부(31)의 모터축에 결합된다.
따라서, 회전부(321)는 회전구동부(31)의 동력으로 정방향 또는 역방향으로 소정각도로 회동된다.
연결부(322)는 회전부(321)보다 넓은 면적을 갖는 블록형상으로 형성될 수 있다.
연결부(322)는 회전부(321)의 상면에 편심되게 결합된다.
따라서, 연결부(322)의 저면 일정영역은 회전부(321)의 상면에 안착되고, 나머지 영역은 회전부(321)에 접촉되지 않는다.
연결부(322)에는 제1 기어(325)와 제2 기어(326) 및 제3 기어(327)에 적용된 각 축(325a,326a,327a)들의 하측에 장착된 상태로 회전을 가이드하기 위한 회전가이드(미도시)가 각각 수용되는 3개의 설치홀이 형성된다.
회전가이드는 베어링과 같이 회전을 가이드 할 수 있는 제품으로 적용될 수 있다.
연동부(324)는 연결부(322)의 상측으로 소정간격 이격되도록 배치된다.
연결부(322)는 핀 형상의 결합수단(323)을 통해 연결부(322)에 결합된다.
연동부(324)는 연결부(322)와 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
연동부(324)에는 제1 기어(325)와 제2 기어(326) 및 제3 기어(327)에 적용된 각 축(325a,326a,327a)들의 상측에 장착된 상태로 회전을 가이드하기 위한 부가 회전가이드(37)가 각각 수용되는 3개의 부가 설치홀이 형성된다.
설치홀들과 부가 설치홀들은 수직방향으로 서로 1:1 대향된다.
부가 회전가이드(37)는 베어링과 같이 회전을 가이드 할 수 있는 제품으로 적용될 수 있다.
이때, 부가 회전가이드(37)가 연동부(324)에 적용되는 것과 동일하게 회전가이드가 연결부(322)에 적용된다.
제1 기어(325)는 연결부(322)와 연동부(324)의 사이 공간에 배치된다.
제1 기어(325)의 축(325a)은 경사부의 상면에 배치된 "ㄱ"자 단면 형상의 지지대(38)에 관통설치된다.
이때, 제1 기어(325) 및 축(325a)은 함께 회전되거나 또는, 제1 기어(325)가 축(325a)에서 제자리 회전되는 구조로 이루어질 수 있다.
제2 기어(326) 및 제3 기어(327)는 위치이동 되면서 제자리 회전되는 반면, 제1 기어(325)는 위치이동 없이 제자리에서 회전되면서 제2 기어(326) 및 제3 기어(327)의 위치이동이 이루어지도록 한다.
제2 기어(326)는 연결부(322)와 연동부(324)의 사이에서 제1 기어(325)에 치합된다.
제2 기어(326)의 축(326a) 상측과 하측에도 연결부(322) 및 연동부(324)의 다른 설치홀에 설치되는 회전가이드 및 부가 회전가이드(37)가 각각 장착된다.
따라서, 제2 기어(326)는 제1 기어(325)에 치합된 상태로 회전될 수 있다.
제3 기어(327)는 연결부(322)의 연동부(324)의 사이에서 제3 기어(327)에 치합된다.
제3 기어(327)의 축(327a) 상측과 하측에도 연결부(322) 및 연동부(324)의 또 다른 설치홀에 설치되는 회전가이드 및 부가 회전가이드(37)가 각각 장착된다.
따라서, 제3 기어(327)는 제2 기어(326)에 치합된 상태로 회전될 수 있다.
제1 기어(325)가 축(325a)을 통해 지지대(38)에 설치된 상태에서 제자리 회전되고, 제2 기어(326)가 제1 기어(325) 및 제3 기어(327)에 각각 치합되며 제3 기어(327)가 제2 기어(326)에 치합되는 구조에 의해, 제2 기어(326)는 회전구동부(31)로부터 출력되는 회전방향에 따라 회전되면서 제1 기어(325)를 따라 양방향으로 이동되고, 제3 기어(327)는 제2 기어(326)와 연계하여 회전되면서 상기 제2 기어(326)를 따라 양방향으로 이동되어 상기 스윙부(33)를 양방향으로 스윙시킴으로써, 지지부(10)에게 상기 분리막(4)에 접촉 또는 이격에 필요한 작동력을 전달할 수 있다.
이로 인해 지지부(10)는 제1 기어(325)를 따라 양방향으로 이동하는 제2 기어(326) 및 제2 기어(326)를 따라 양방향으로 이동되는 제3 기어(327)에 의해 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 대해 전,후진 및 회동되면서 대각선 방향으로 상승 또는 하강되며, 그 과정에서 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하거나 또는 분리막(4)으로부터 이탈될 수 있다. 이에 대해서는 추후 자세히 설명하기로 한다.
한편, 스윙부(33)는 스윙작동하면서 지지부(10)를 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉시키거나 또는 분리막(4)으로부터 이탈되도록 하는 구성이다.
스윙부(33)는 회전구동부(31)의 구동에 의해 작동되는 동력전달부(32)와 연계하여 작동되되, 제3 기어(327)의 축(327a)에 편심되게 결합된다.
따라서, 제3 기어(327)가 제2 기어(326)를 따라 이동하면 스윙부(33)가 스윙 작동구조로 지지부(10)를 이동시켜 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉 또는 이격시킨다.
한편, 승강구동부(34)는 스윙부(33)에 끝부분 편심 된 위치에 탑재된다.
승강구동부(34)는 지지부(10)를 상승 또는 하강시키는 것으로 리니어 실린더나 로드레스 실린더와 같은 공압실린더로 형성될 수 있다.
승강부(35)는 승강구동부(34)의 피스톤에 결합된다.
승강구동부(34)는 수평부(22) 및 수평부(22)의 저면 중앙에서 하 방향으로 수직 연장되는 수직부(21)를 포함하여, 정면에서 바라본 단면 형상이 대략 "T"자 형상으로 형성될 수 있다.
승강부(35)는 승강구동부(34)의 피스톤에 결합되는 결합유닛(351)을 더 포함할 수 있다. 결합유닛(351)은 승강부(35)의 수평부(22) 저면에 결합되고, 승강구동부(34)의 피스톤에 결합되는 수평부(22) 및 수평부(22)의 끝단에 하 방향으로 절곡되는 형태로 연장되며 승강구동부(34)의 본체 측면에 접촉된 상태로 승강되는 수직부(21)를 포함하여 정면에서 바라본 단면 형상이 대략 "ㄱ"자 형상으로 형성될 수 있다.
승강구동부(34)는 지지부(10)가 회전구동부(31)와, 동력전달부(32) 및 스윙부(33)의 연계작동에 의해 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉되면 승강부(35)를 하강시키도록 프로그래밍 된다.
지지부(10)는 그 측면이 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉되며, 승강부(35)와 함께 하강되면서 그 저면이 분리막(4)의 기 접힌 영역의 상면 또는, 분리막(4)의 기 접힌 영역 상면에 안착된 전극의 상면에 밀착된다.
이때, 지지부(10)는 제조하고자 하는 이차전지의 사이즈에 따라 분리막(4)의 기 접힌 영역의 상면 또는, 분리막(4)의 기 접힌 영역 상면에 안착된 제1 전극(2)이나 제2 전극(3)의 상면에 밀착된다.
도면에 도시되지는 않았으나, 전술한 승강구동부(34) 및 승강부(35)는 생략될 수 있다. 이와 같은 경우, 지지부(10)는 스윙부(33)의 상면에 결합되거나 또는, 스윙부(33)의 상면 끝부분 편심 된 위치에 수직바(미도시)를 결합하고, 수직바의 상면에 지지부(10)를 결합하여 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지할 수 있다.
다음으로, 이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(1)의 작동 및 그 과정에서 나타나는 특유의 효과에 대해 설명한다.
먼저, 전술한 바와 같이 스택장치는 분리막(4)을 지그재그 형태로 공급하기 때문에 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치는 2개 한 쌍으로 적용된다.
도 4를 참고하면 어느 하나의 이차전지용 지지장치(1a)를 구성하는 브라켓(20)은 스택 테이블(5)의 일측에 결합되고, 다른 하나의 이차전지용 지지장치(1b)를 구성하는 브라켓(20)은 스택 테이블(5)의 타측에 결합된다.
따라서, 한 쌍의 이차전지용 지지장치(1a,1b)는 서로 대향된다.
그리고, 어느 하나의 이차전지용 지지장치(1a)는 스택 테이블(5)을 평면에서 바라본 상태를 기준으로 지지부(10)를 좌측에서 우측으로 이동시켜 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하도록 하고, 지지부(10)를 우측에서 좌측으로 이동시켜 분리막(4)에서 이탈시키도록 작동되며, 제1 전극(2)의 상면에 분리막(4)의 일정영역을 적층할 때 작동되도록 프로그래밍 된다.
또한, 다른 하나의 이차전지용 지지장치(1b)는 스택 테이블(5)을 평면에서 바라본 상태를 기준으로 지지부(10)를 우측에서 좌측으로 이동시켜 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하도록 하고, 지지부(10)를 좌측에서 우측으로 이동시켜 분리막(4)에서 이탈시키도록 작동되며, 제2 전극(3)의 상면에 분리막(4)의 일정영역을 적층할 때 작동되도록 프로그래밍 된다.
한편, 처음으로 스택 테이블(5)의 상면에 분리막(4)의 하층부(4c)가 수평상태로 배치되면 제1 공급부가 제1 전극(2)을 안착하게 된다.
이후, 이차전지용 지지장치(1a)를 구성하는 회전구동부(31)가 지지부(10)를 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉시키기 위해 회전부(321)를 우측 방향으로 소정각도 회전시킨다.
따라서, 회전부(321)에 결합된 연결부(322) 및 연결부(322)에 결합수단(323)을 통해 결합된 연동부(324)가 회전구동부(31)의 모터축이 회전되는 방향 및 각도와 대응되게 회전된다.
이로 인해, 스윙부(33)와, 승강구동부(34)와, 승강부(35) 및 지지부(10)도 회전구동부(31)의 모터축이 회전되는 각도 만큼 함께 회전되며, 결국 지지부(10)가 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)으로 이동하게 된다.
아울러, 전술한 바와 같이, 회전구동부(31)가 작동하면 제1 기어(325)는 위치이동 없이 제자리에서 회전되는 반면, 제2 기어(326) 및 제3 기어(327)는 회전되면서 위치 이동하게 되는 바, 제2 기어(326)가 제1 기어(325)를 따라 회전되면서 소정거리 이동되고, 제3 기어(327)도 제2 기어(326)를 따라 회전된다.
따라서, 스윙부(33)는 회전구동부(31)의 동력에 의한 회전과 더불어 제2 기어(326) 및 제3 기어(327)의 회전 및 이동 작동에 의해 제3 기어(327)의 축(327a)을 기준으로 스윙 작동되며, 결국 지지부(10)가 스윙 되면서 이동하여 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉된다.
도 3의 1a, 도 5(a) 및 도 6(a)은 제3 기어(327)가 제2 기어(326)를 따라 스택 테이블(5)의 측면과 가까워지는 방향으로 이동하고, 제2 기어(326)도 제1 기어(325)를 따라 스택 테이블(5)의 측면과 가까워지는 방향으로 이동한 상태를 도시한 것으로, 지지부(10)는 회전 및 스윙과 더불어 소정거리 전진되는 형태로 이동하여 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉된다.
나아가, 지지부(10)는 회전 및 스윙과 더불어 소정거리 전진되는 형태로 이동하는 과정에서 브라켓(20)의 경사부로 인해 소정 높이로 하강되면서 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 도달하여 접촉하게 된다.
즉, 지지부(10)는 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 도달하는 과정에서 대각선 방향으로 소정거리 점진되게 하강되는 형태로 스윙작동 하게 된다.
이후, 지지부(10)가 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉되면 승강구동부(34)가 지지부(10)를 하강시켜 제1 전극(2)의 상면 또는 분리막(4)의 하층부(4c) 상면에 안착시킨다.
이후에, 전술한 좌,우 방향 이송부가 우측에 위치된 집게부를 좌측으로 이송시키고, 하강구동부(6c)가 좌,우 방향 이송부를 하강시켜 제1 전극(2)의 상면에 분리막(4)의 다른 부분이 안착되도록 한다.
이후, 회전구동부(31)가 지지부(10)를 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에서 이탈시키기 위해 회전부(321)를 좌측 방향으로 소정각도 회전시킨다.
따라서, 회전부(321)에 결합된 연결부(322) 및 연결부(322)에 결합수단(323)을 통해 결합된 연동부(324)가 회전구동부(31)의 모터축이 회전되는 방향 및 각도와 대응되게 회전된다.
이로 인해, 스윙부(33)와, 승강구동부(34)와, 승강부(35) 및 지지부(10)도 회전구동부(31)의 모터축이 회전되는 각도 만큼 함께 회전되며, 결국 지지부(10)가 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)과 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.
아울러, 전술한 바와 같이, 회전구동부(31)가 작동하면 제1 기어(325)는 위치이동 없이 제자리에서 회전되는 반면, 제2 기어(326) 및 제3 기어(327)는 회전되면서 위치 이동하게 되는 바, 도 5(a) 및 도 6(a) 에 도시된 바와 같이 제2 기어(326)가 제1 기어(325)를 따라 회전되면서 소정거리 이동되고, 제3 기어(327)도 제2 기어(326)를 따라 회전된다.
따라서, 스윙부(33)는 회전구동부(31)의 동력에 의한 회전과 더불어 제2 기어(326) 및 제3 기어(327)의 회전 및 이동 작동에 의해 제3 기어(327)의 축(327a)을 기준으로 스윙 작동되며, 결국 지지부(10)가 스윙 되면서 이동하여 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에서 완전히 이탈된다.
이때, 도 5(b) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 제3 기어(327)가 제2 기어(326)를 따라 스택 테이블(5)의 측면과 멀어지는 방향으로 이동하고, 제2 기어(326)도 제1 기어(325)를 따라 스택 테이블(5)의 측면과 멀어지는 방향으로 이동한 상태를 도시한 것으로, 지지부(10)는 회전 및 스윙과 더불어 소정거리 후진되는 형태로 이동하여 분리막(4)과 전극의 사이 공간에서 완전히 이탈된다.
나아가, 지지부(10)는 회전 및 스윙과 더불어 소정거리 후진되는 형태로 이동하는 과정에서 브라켓(20)의 경사부로 인해 소정 높이로 상승되면서 이탈된다.
즉, 지지부(10)는 분리막(4)과 전극의 사이 공간에서 이탈하는 과정에서 대각선 방향으로 소정거리 점진되게 상승되는 형태로 스윙작동 하게 된다.
이와 같이, 지지부(10)가 이탈되면 반대편에 위치한 다른 이차전지용 지지장치(1b)와, 이차전지용 지지장치(1a)와 동일한 방식으로 작동하여 분리막(4)을 우측에서 좌측 방향으로 꺾어서 접을 수 있도록 한다.
물론, 이차전지용 지지장치(1a,1b)는 서로 기설정된 시간 간격으로 교번되게 반복적으로 작동되면서 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하게 되며, 스택장치의 작동이 더해져 셀 구조의 이차전지가 제조되게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치는, 지지부(10)로 인해 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 가해지는 가압력이 최소한으로 작동하도록 함에 따라, 분리막(4)이 찢어지거나 일정수준으로 베어져 단면이 얇아지는 현상이 발생되지 아니하도록 하면서도, 지지부(10)가 대각선 방향으로 상승 또는 하강되면서 분리막(4)에 접촉되거나 이탈되어 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)과 마찰을 발생시키지 않음에 따라, 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 지지부(10)가 분리막(4)의 접히는 부분을 지지할 때, 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)의 상면을 각각 가압함에 따라, 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)의 유동을 방지할 수 있다.
이로 인해, 완제품 이차전지의 불량 발생율을 현저히 낮출 수 있고, 작업성을 향상시킬 수 있다.
(제2 실시예)
다음으로, 도 7 및 도 8을 참고하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막을 도시한 도이고, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막에 적용된 부가 승강구동부 및 전,후진 구동부의 작동에 따른 지지부의 작동상태를 도시한 도이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치는, 지지부(110)와, 부가 승공구동부 및 전,후진 구동부(130) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(100)는, 전술한 제1 실시예의 이차전지용 지지장치(1)와 동일하게 스택 테이블(5), 스택장치(6)와, 제1 공급부(미도시) 및 제2 공급부(미도시)와의 상호작용에 의해 분리막(6)의 지지대상 부분(4a)을 지지한다.
따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(100)에 대해서만 중점적으로 설명한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(100)는 지지부(110)와, 부가 승강구동부(120) 및 전,후진 구동부(130) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
지지부(110)는 전술한 제1 실시예의 지지부(110)(10)와 동일함으로, 구체적인 설명은 생략한다.
부가 승강구동부(120)는 스택 테이블(5)의 일측으로 소정간격 이격되도록 배치된다.
부가 승강구동부(120)는 공압 실린더 또는 유압 실린더로 형성될 수 있다.
부가 승강구동부(120)의 피스톤에는 승강판(121)이 결합된다.
승강판(121)은 부가 승강구동부(120)에 의해 상승 또는 하강된다.
승강판(121)의 상면에는 전술한 지지부(110)가 결합된다.
지지부(110)는 일측이 승강판(121)의 상면에 결합되고, 타측이 스택 테이블(5)의 상측에 위치된다.
부가 승강구동부(120)는 지지부(110)가 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에서 분리막의 지지대상 부분을 지지하거나 또는, 제1,2 전극 및 분리막에서 이탈되도록 지지부(110)를 승강시킨다.
전,후진 구동부(130)는 공압 실린더 또는 유압 실린더로 형성될 수 있다.
전,후진 구동부(130)의 피스톤에는 전,후진판(131)이 결합된다.
전,후진판(131)은 전,후진 구동부(130)에 의해 스택 테이블에 대해 전진 또는 후진된다.
전,후진판(131)의 일측면에는 승강구동부가 결합된다.
이러한 전,후진 구동부(130)는 지지부(110)가 제1 전극 또는 제2 전극 상에 위치되거나 또는, 제1 전극 또는 제2 전극 상에서 이탈되도록 승강구동부를 제1 전극 또는 제2 전극에 대해 전진 또는 후진시킨다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(100)는 지지부(110)가 전,후진 구동부(130)에 의해 후진되어 제1 전극 또는 제2 전극 상에서 이탈된 상태에서 부가 승강구동부(120)가 지지부(110)를 상승시키면 전,후진 구동부(130)가 승강구동부(120)를 전진시키고, 승강구동부는 전,후진 구동부(130)에 의해 전진된 이후에 지지부(110)가 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 위치되면서 분리막을 지지하도록 지지부(110)를 하강시키며, 분리막이 꺾이면 승강구동부가 상기 지지부(110)를 상승시키고, 전,후진 구동부(130)가 상기 승강구동부를 후진시키도록 프로그래밍 될 수 있다.
다음으로, 이상 설명한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(100)의 작동 및 그 과정에서 나타나는 특유의 효과에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이 스택장치는 분리막(4)을 지그재그 형태로 공급하기 때문에 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(100)는 2개 한 쌍으로 적용된다.
즉, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치(100)는 전술한 이차전지용 지지장치(1)와 동일하게 스택 테이블(5)에 적용된다.
이때, 어느 하나의 이차전지용 지지장치(100)는 스택 테이블(5)의 일측에 배치되고, 다른 하나의 이차전지용 지지장치(100)는 스택 테이블(5)의 타측에 배치되어 서로 대향되는 된다.
그리고, 어느 하나의 이차전지용 지지장치(100)는 스택 테이블(5)을 평면에서 바라본 상태를 기준으로 지지부(110)를 좌측에서 우측으로 이동시켜 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하도록 하고, 지지부(110)(10)를 우측에서 좌측으로 이동시켜 분리막(4)에서 이탈시키도록 작동되며, 제1 전극(2)의 상면에 분리막(4)의 일정영역을 적층할 때 작동되도록 프로그래밍 된다.
또한, 다른 하나의 이차전지용 지지장치(100)는 스택 테이블(5)을 평면에서 바라본 상태를 기준으로 지지부(110)를 우측에서 좌측으로 이동시켜 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하도록 하고, 지지부(110)를 좌측에서 우측으로 이동시켜 분리막(4)에서 이탈시키도록 작동되며, 제2 전극(3)의 상면에 분리막(4)의 일정영역을 적층할 때 작동되도록 프로그래밍 된다.
한편, 처음으로 스택 테이블(5)의 상면에 분리막(4)의 하층부(4c)가 수평상태로 배치되면 제1 공급부가 제1 전극(2)을 안착하게 된다.
이때, 지지부(110)는 전,후진 구동부(130)에 의해 후진되어 스택 테이블(5)과 소정간격 이격되며, 승강구동부가 지지부(110)를 상승시킨 상태를 유지한다.
계속해서, 제1 공급부가 분리막(4)의 상면에 제1 전극(2)을 안착하면 전,후진 구동부(130)가 부가 승강구동부(120)를 전진시켜 지지부(110)의 일부분을 제1 전극(2)의 상측에 위치시키고, 부가 승강구동부(120)가 지지부(110)를 하강시켜 제1 전극(2)의 상면에 안착시킨다.
이때, 지지부(110)는 제2 전극(2)의 상면에 안착되면서 그 일측이 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 접촉되도록 자리배치된다.
이후에, 전술한 좌,우 방향 이송부가 우측에 위치된 집게부를 좌측으로 이송시키고, 하강구동부(6c)가 좌,우 방향 이송부를 하강시켜 제1 전극(2)의 상면에 분리막(4)의 다른 부분이 안착되도록 한다.
이후, 전,후진 구동부(130)가 부가 승강구동부(120)를 후진시켜 지지부(110)(10)를 제1 전극(2) 및 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)상에서 완전히 이탈시킨다.
이와 같이, 지지부(110)(10)가 이탈되면 반대편에 위치한 다른 이차전지용 지지장치(100)가 동일한 방식으로 작동하여 분리막(4)을 우측에서 좌측 방향으로 꺾어서 접을 수 있도록 한다.
물론, 한 쌍의 이차전지용 지지장치(100)는 서로 기설정된 시간 간격으로 교번되게 반복적으로 작동되면서 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)을 지지하게 되며, 스택장치의 작동이 더해져 셀 구조의 이차전지가 제조되게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 지지장치는, 지지부(110)로 인해 분리막(4)의 지지대상 부분(4a)에 가해지는 가압력이 최소한으로 작용할 수 있도록 하여 분리막(4)이 찢어지거나 일정수준으로 베어져 단면이 얇아지는 현상이 발생되지 아니하도록 하면서도, 지지부(110)가 하강작동에 의해 제1 전극 또는 제2 전극이 상면에 안착되는 방식에 의해 제1 전극(2) 또는 제2 전극(3)에 가해지는 마찰을 최소화 할 수 있다.
아울러, 지지부(110)가 분리막(4)의 접히는 부분을 지지할 때, 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)의 상면을 각각 가압함에 따라, 제1 전극(2) 및 제2 전극(3)의 유동을 방지할 수 있다.
이로 인해, 완제품 이차전지의 불량 발생율을 현저히 낮출 수 있고, 작업성을 향상시킬 수 있다.
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.
1,100 : 이차전지용 지지장치 10,110 : 지지부
20 : 브라켓 21 : 수직부
22 : 수평부 30 : 제어부
31 : 회전구동부 32 : 동력전달부
321 : 회전부 322 : 연결부
323 : 결합수단 324 : 연동부
325 : 제1 기어 325a,326a,327a : 축
326 : 제2기어 327 : 제3 기어
33 : 스윙부 34 : 승강구동부
35 : 승강부 351 : 결합유닛
37 : 부가 회전가이드 38 : 지지대
120 : 부가 승강구동부 121 : 승강판
130 : 전,후진 구동부 131 : 전,후진판

Claims (7)

  1. 제1 전극과, 분리막 및 제2 전극의 스태킹(stacking) 공정 시 상기 분리막의 접히는 부분을 지지하는 장치에서,
    상기 분리막을 꺾어서 제1 전극 또는 제2 전극의 상면에 위치시킬 수 있게 상기 분리막의 지지대상 부분을 지지하는 지지부;
    상기 제1 전극과 제2 전극 및 분리막의 스태킹 공정이 이루어지는 스택 테이블의 일측에 배치되며, 상기 분리막의 상면에 상기 제1 전극 또는 제2 전극이 셋팅되면 상기 지지부를 대각선 방향으로 소정 높이 하강시키면서 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉시키고, 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 상면으로 상기 분리막이 지지부에 지지된 상태로 접혀서 적층되면 상기 지지부를 대각선 방향으로 소정 높이 상승시키면서 이탈시키는 제어부; 및
    상기 제어부를 상기 스택 테이블에 셋팅시키는 브라켓을 포함하고,
    상기 브라켓은,
    상기 스택 테이블의 측면에 고정되는 수직부; 및
    상기 수직부의 상측에서 상기 스택 테이블과 멀어지는 방향으로 상향 경사지게 연장되며, 상기 제어부가 경사진 구조로 결합되는 경사부를 포함하는 이차전지용 지지장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 지지부를 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉시키거나 또는, 상기 분리막과 상기 전극의 사이에서 이탈시키도록 동력을 발생시키는 회전구동부;
    상기 회전구동부의 동력을 상기 지지부에 전달하기 위해 마련되는 동력전달부; 및
    상기 회전구동부의 구동에 의해 작동되는 동력전달부와 연계하여 작동되되, 상기 동력전달부에 편심 결합되어 스윙 작동구조로 상기 지지부를 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉 또는 이격시키는 스윙부를 포함하는 이차전지용 지지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동력전달부는,
    상기 브라켓 상에서 상기 회전구동부의 동력으로 정방향 또는 역방향으로 회전되는 회전부;
    상기 회전부에 편심 결합되어 함께 회전되는 연결부;
    상기 연결부와 소정간격 이격되며, 결합수단을 통해 상기 연결부에 결합되는 연동부;
    상기 연결부와 연동부의 사이에 배치되고, 축을 통해 제자리에서 회전작동되는 제1 기어;
    상기 연결부와 연동부의 사이에서 상기 제1 기어에 치합되는 제2 기어; 및
    상기 연결부와 연동부의 사이에서 상기 제2 기어에 치합되고, 상기 스윙부와 연결되는 제3 기어를 포함하고,
    상기 제2 기어는 상기 회전구동부로부터 출력되는 회전방향에 따라 회전되면서 상기 제1 기어를 따라 양방향으로 이동되고,
    상기 제3 기어는 상기 제2 기어와 연계하여 회전되면서 상기 제2 기어를 따라 양방향으로 이동되어 상기 스윙부를 양방향으로 스윙시킴으로써, 상기 지지부에게 상기 분리막에 접촉 또는 이격에 필요한 작동력을 전달하며,
    상기 지지부는 제2 기어를 따라 양방향으로 이동되는 제3 기어에 의해 상기 분리막의 지지대상 부분에 대해 전,후진 및 회동되면서 대각선 방향으로 승강되는 형태로 스윙 작동되는 이차전지용 지지장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스윙부에 탑재되는 승강구동부; 및
    상기 승강구동부에 의해 승강되며, 상기 지지부가 탑재되는 승강부를 더 포함하고,
    상기 승강구동부는 상기 지지부가 상기 회전구동부와, 동력전달부 및 스윙부의 연계작동에 의해 상기 분리막의 지지대상 부분에 접촉되면 상기 승강부를 하강시켜 상기 지지부를 상기 분리막의 기 접힌 영역의 상면 또는, 상기 분리막의 기 접힌 영역 상면에 안착된 전극의 상면에 밀착시키도록 프로그래밍 되는 이차전지용 지지장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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