KR20150043726A - 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전극조립체와; 상기 전극조립체를 감싸며, 상부 양측에 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 형성된 사이드 윙을 가지는 파우치를 포함하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치에 있어서, 상기 전지셀이 안착되는 안착부와; 상기 안착부의 상부 양측에 각각 가로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되며, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부를 각각 내측 방향으로 절곡시키는 제1 벤딩 유닛 및 제2 벤딩 유닛과; 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛을 작동 개시하기 위한 조작부와; 상기 조작부의 작동 개시 신호를 수신하여 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛이 구동되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 사이드 윙의 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 자동으로 절곡됨으로써, 작업자가 제1 테라스부 및 제2 테라스부를 수동으로 절곡했던 종래 대비, 제조 시간이 단축될 수 있을 뿐만 아니라, 제1 테라스부 및 제2 테라스부의 각 절곡 정도가 균일하여 품질이 향상될 수 있다.

Description

전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치 및 그 방법{DEVICE FOR AUTOMATICALLY BENDING SIDE WING OF BATTERY PACK AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 제조 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 테라스부의 절곡 정도가 균일하여 품질이 향상될 수 있는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라, 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.
이차전지는 외부기기의 종류에 따라, 단일 전지팩의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위 전지팩들을 전기적으로 연결한 전지모듈의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들면, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지셀 1개의 출력과 용량으로 소정 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(Portable DVD), 소형 PC(Personal Computer), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지팩들을 포함하는 전지모듈의 사용이 요구된다.
통상, 전지셀은 크게 전극판 및 세퍼레이터로 구성된 전극조립체와; 전극조립체를 감싸며, 상부 양측에 테라스부가 형성된 사이드 윙을 가지는 파우치를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 구성의 전지셀이 전기적으로 연결되어 전지팩 또는 전지모듈로 제조된 후 디바이스에 장착될 때, 디바이스에서의 장착 공간을 최소화하기 위해, 전지셀 제조시 사이드 윙의 테라스부를 절곡시키는 공정을 일반적으로 행한다.
그런데, 종래에는 작업자가 수동으로 사이드 윙의 테라스부를 절곡하기 때문에, 제조 시간이 많이 소요되었으며, 테라스부의 절곡 정도가 균일하지 못하여 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 사이드 윙의 테라스부를 자동으로 절곡함으로써, 제조 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 테라스부의 절곡 정도가 균일하여 품질이 향상될 수 있는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 전극조립체와; 상기 전극조립체를 감싸며, 상부 양측에 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 형성된 사이드 윙을 가지는 파우치를 포함하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치에 있어서, 상기 전지셀이 안착되는 안착부와; 상기 안착부의 상부 양측에 각각 가로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되며, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부를 각각 내측 방향으로 절곡시키는 제1 벤딩 유닛 및 제2 벤딩 유닛과; 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛을 작동 개시하기 위한 조작부와; 상기 조작부의 작동 개시 신호를 수신하여 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛이 구동되도록 제어하는 제어부에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 제1 벤딩 유닛과 상기 제2 벤딩 유닛 사이에는 세로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되며, 상기 슬라이드에 따라 상기 제1 테라스부와 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하게 되는 제1 플레이트가 더 마련되며, 상기 제어부는, 상기 제1 플레이트를 아래쪽으로 전진시켜 상기 파우치의 상부면에 위치시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시켜, 상기 제1 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트에 의해 지지된 채로 1차 절곡되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제어부는, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시킴과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 테라스부가 1차 절곡되도록 한 다음에, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시켜 상기 제1 테라스부가 2차 절곡되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제어부는, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시킴과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1 벤딩 유닛과 상기 제2 벤딩 유닛 사이에는 세로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되며, 상기 슬라이드에 따라 상기 제1 테라스부 및 제2 테라스부와 각각 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하게 되는 제1 플레이트 및 제2 플레이트가 더 마련되며, 상기 제어부는, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 아래쪽으로 전진시켜 상기 파우치의 상부면에 위치시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛을 구동시켜, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 의해 각각 지지된 채로 1차 절곡되도록 할 수도 있다.
이때, 상기 제어부는, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 1차 절곡되도록 한 다음에, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 각각 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛을 구동시켜 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 2차 절곡되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 두께는 서로 다른 치수를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 안착부에는 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛에 의해 각각 절곡된 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부 중 적어도 어느 하나의 절곡 정도를 육안으로 검사하기 위한 검사 라인(line)이 소정 폭 함몰 형성되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛은 롤러축을 중심으로 회전되는 롤러와; 상기 롤러축을 지지하며, 벤딩 구동부의 구동력에 의해 슬라이딩되는 롤러 지지대를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은 전극조립체와; 상기 전극조립체를 감싸며, 상부 양측에 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 형성된 사이드 윙을 가지는 파우치를 포함하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법에 있어서, (a) 안착부에 상기 전지셀을 안착시키는 단계와; (b) 조작부를 조작하여 작동 개시하는 단계와; (c) 상기 조작부의 작동 개시 신호에 따라 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛이 각각 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부를 향해 슬라이드 이동하여, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부를 절곡하는 단계를 포함하는 것에 의해 달성된다.
여기서, 상기 (c) 단계 전, 상기 조작부의 작동 개시 신호에 따라 상기 안착부의 상측에 위치한 제1 플레이트가 아래쪽으로 전진하여, 상기 제1 테라스부와 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하는 단계를 더 포함하며, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면에 위치한 후, 상기 제1 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트에 의해 지지된 채로 1차 절곡되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 (c-1) 단계는, 상기 제1 벤딩 유닛이 구동됨과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동되는 것이 바람직하다.
상기 (c) 단계는, (c-2) 상기 (c-1) 단계 후, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 다음, 상기 제1 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부가 2차 절곡되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 (c-2) 단계는, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시킴과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 (c) 단계 전, 상기 조작부의 작동 개시 신호에 따라 상기 안착부의 상측에 위치한 제1 플레이트 및 제2 플레이트가 아래쪽으로 전진하여, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부와 각각 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하는 단계를 더 포함하며, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 상기 파우치의 상부면에 위치한 후, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 의해 각각 지지된 채로 1차 절곡되는 단계를 포함할 수도 있다.
이때, 상기 (c) 단계는, (c-2) 상기 (c-1) 단계 후, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 다음, 상기 제1 벤딩 유닛과 상기 제2 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 2차 절곡되는 것이 바람직하다.
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 두께는 서로 다른 치수를 가지는 것이 바람직하다.
상기 (c) 단계 후, 상기 안착부에 소정 폭 함몰 형성된 검사 라인을 기준으로 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부의 절곡 정도를 각각 검사하여, 양품과 불량품을 구분하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사이드 윙의 제1 테라스부 및 제2 테라스부를 자동으로 절곡함으로써, 작업자가 제1 테라스부 및 제2 테라스부를 수동으로 절곡했던 종래 대비, 제조 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 테라스부 및 제2 테라스부의 각 절곡 정도가 균일하여 품질이 향상될 수 있는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치 및 그 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 벤딩 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 벤딩 장치의 안착부에 전지셀이 안착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 플레이트가 아래쪽으로 전진하여 파우치의 상부면에 위치한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4 상태에서 제1 벤딩 유닛 및 제2 벤딩 유닛이 슬라이드 이동하여 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 각각 1차 절곡된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 1차 절곡된 후, 제1 플레이트가 위쪽으로 후퇴한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 7은 제1 플레이트가 위쪽으로 후퇴한 상태에서, 제1 벤딩 유닛 및 제2 벤딩 유닛이 슬라이드 이동하여 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 각각 2차 절곡된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 2차 절곡되지 않은 전지셀에 기판이 안착된 상태를 나타낸 도면으로서, (a)는 평면도이고, (b)는 단면도이다.
도 9는 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 2차 절곡된 전지셀에 기판이 안착된 상태를 나타낸 도면으로서, (a)는 평면도이고, (b)는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 벤딩 장치의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법을 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 벤딩 장치의 사시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치(1)는 도 3에 도시된 파우치(P)의 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)를 자동으로 절곡하기 위한 것이다.
통상, 전지셀(B)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 전극판 및 세퍼레이터로 구성된 전극조립체(A)와, 전극조립체(A)를 감싸는 파우치(P)를 포함한다.
파우치(P)는 하나 이상의 폴리머막으로 이루어지고, 그 내부에 전극조립체(A)를 내장하는 공간을 제공한다. 이때, 파우치(P)는 수지층/금속박층/수지층의 알루미늄 라미네이트 필름 타입으로 이루어져, 전극조립체(A)의 형상에 따라 유연하게 형태가 변형될 수 있다.
이러한 파우치(P)는 전극조립체(A)를 수용한 상태에서 씰링되며, 전극조립체(A)의 양측에 위치하는 사이드 윙(W)은, 디바이스에서의 장착 공간을 최소화하기 위해, 전극조립체(A)의 측면 쪽으로 도 3과 같이 접히게 된다.
마찬가지로, 사이드 윙(W)의 상부 양측에 형성된 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2) 또한 디바이스에서의 장착 공간을 최소화하기 위해, 절곡시키는 공정이 행해진다. 즉, 복수개의 전지셀(B)이 전지팩 또는 전지모듈 형태로 조립될 때, 기판(R)이 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 복수개의 전지셀(B)의 상부에 얹혀져 서로 전기적으로 연결되는데, 도 8과 같이 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)가 절곡되지 않은 상태에서 그 위에 기판(R)이 얹혀지는 경우에는 디바이스에서의 장착 공간이 많이 필요한 반면, 도 9와 같이 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)가 절곡된 상태에서 그 위에 기판(R)을 얹는 경우에는 디바이스에서의 장착 공간을 최소화할 수 있는 것이다.
여기서, 도 3에 도시된 사이드 윙(W)의 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)는 편평한 모양으로 도시하였으나, 파우치(P)의 재질 특성상 편평하지 않고 유연하게 구부러진 모양일 수도 있음을 참고하길 바란다.
전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 전지셀(B)이 안착되는 안착부(10)와; 안착부(10)의 상부 양측에 마련된 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)과; 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)을 작동 개시하기 위한 조작부(30)와; 조작부(30)의 작동 개시 신호에 따라 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)이 구동되도록 제어하는 제어부(40)와; 안착부(10), 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220), 조작부(30), 제어부(40)가 설치되는 설치대(50)로 구성된다.
안착부(10)에는 전지셀(B)의 양측면을 각각 지지하는 지지대(12, 13)가 마련되어 있으며, 일측의 지지대(13)에는 전지셀(B)의 폭에 따라 지지대(13)가 가변될 수 있도록 스프링(14)이 장착되어 있다.
한편, 안착부(10)에는, 후술하는 바와 같이 제1 테라스부(T1)가 최종적으로 2차 절곡된 후의 절곡 정도(D1, 도 7 참조)를 육안으로 검사하기 위한 검사 라인(line, 15)이 소정 폭 함몰 형성되어 있다.
조작부(30)는 누름 버튼 타입으로 마련되며, 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220), 후술할 제1 플레이트(60)의 작동을 개시하기 위한 것이다.
제1 벤딩 유닛(20)은 벤딩 구동부(미도시)의 구동력에 의해 안착부(10)의 상부 좌측에 가로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되어 제1 테라스부(T1)를 내측 방향으로 절곡한다.
또한, 제2 벤딩 유닛(220)은 벤딩 구동부(미도시)의 구동력에 의해 안착부(10)의 상부 우측에 가로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되어 제2 테라스부(T2)를 내측 방향으로 절곡한다.
제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)은 롤러축(25a)을 중심으로 회전되는 롤러(25)와, 롤러축(25a)을 지지하며 벤딩 구동부의 구동력에 의해 슬라이딩되는 롤러 지지대(27)로 구성된다. 이에, 작업자가 조작부(30)를 눌러 작동을 개시하면, 제어부(40)는 벤딩 구동부가 롤러 지지대(27)를 내측 방향으로 슬라이딩시키도록 구동 제어한다. 이에, 롤러(25)는 롤러 지지대(27)와 함께 내측 방향으로 이동됨으로써 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)를 각각 벤딩하게 된다.
이때, 본 실시예에서는, 전지셀(B)이 전지팩 또는 전지모듈 형태로 조립될 때 전지셀(B)의 상부에 얹혀지는 기판(R)과의 간섭 등을 피하기 위함 등의 이유로 인하여, 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)의 절곡 정도를 서로 다르게 한다.
이를 위해, 본 실시예에서는 안착부(10)의 상부에는 세로 방향으로 슬라이드 가능하게 설치되어, 제1 테라스부(T1)와 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)에 위치되는 제1 플레이트(60)를 마련하고 있다.
제1 플레이트(60)는 '┎'자 모양으로 이루어지며, 플레이트 구동부(미도시)의 구동력에 의해 슬라이딩되는 플레이트 지지대(65)와 일체로 결합되어 있다.
이에, 제1 플레이트(60)가 제1 테라스부(T1)와 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)에 위치한 상태에서(도 4 참조), 제1 테라스부(T1)는 도 5와 같이 내측에 제1 플레이트(60)에 의해 지지된 채 1차 절곡되고, 그 후 제1 플레이트(60)가 파우치(P)의 상부면(U)으로부터 멀어지도록 위쪽으로 후퇴한 상태에서(도 6 참조), 제1 테라스부(T1)가 도 7과 같이 2차 절곡된다. 즉, 제1 테라스부(T1)는 제1 플레이트(60)의 두께만큼의 길이가 제외된 상태에서 내측으로 1차 절곡된 후 2차 절곡된다. 이에 반해, 제2 테라스부(T2)는 제1 플레이트(60)와 상관없이 제2 벤딩 유닛(220)에 의해 절곡이 이루어지므로, 제1 테라스부(T1) 보다는 절곡되는 정도가 크게 된다(제1 테라스부(T1)의 절곡 정도(D1)<제2 테라스부(T1)의 절곡 정도(D2)).
제어부(40)는, 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)을 슬라이드 가능하게 구동하는 벤딩 구동부와, 제1 플레이트(60)를 슬라이드 가능하게 구동하는 플레이트 구동부를 각각 구동 제어한다.
보다 자세히 설명하면, 작업자가 조작부(30)를 조작하여 작동을 개시하면, 제어부(40)는 플레이트 구동부를 구동시켜 제1 플레이트(60)가 아래쪽으로 전진하도록 하여 제1 플레이트(60)가 제1 테라스부(T1)와 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)에 위치하도록 한 후, 벤딩 구동부를 구동시켜 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)이 각각 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)를 1차 절곡하도록 한다. 그 후, 제어부(40)는 플레이트 구동부를 구동시켜 제1 플레이트(60)를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 벤딩 구동부를 구동시켜 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)이 각각 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)를 2차 절곡하도록 한다.
이때, 제어부(40), 벤딩 구동부, 플레이트 구동부는 설치대(50)의 내부에 장착된다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법에 대하여, 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 안착부(10)에 전지셀(B)을 안착시킨다(S1). 이때, 전지셀(B)은 양측면이 지지대(12, 13)에 의해 지지됨으로써, 안착부(10)에서 유동되는 것이 방지된다.
다음, 작업자는 조작부(30)를 눌러 작동을 개시한다(S2).
그 후, 조작부(30)의 작동 개시 신호에 따라, 안착부(10)의 상부에 위치한 제1 플레이트(60)가 아래쪽으로 전진하여, 제1 테라스부(T1)와 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)에 위치하게 된다(S3).
상기와 같이 제1 플레이트(60)가 파우치(P)의 상부면(U)에 위치하면, 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)이 전지셀(B)을 향해 슬라이드 이동한다. 이에, 제1 테라스부(T1)는 내측에서 제1 플레이트(60)에 의해 지지된 채 제1 벤딩 유닛(20)에 의해 1차 절곡되고, 제2 테라스부(T2)는 제2 벤딩 유닛(220)에 의해 1차 절곡된다(S4). 이때, 제1 테라스부(T1)는, 제2 테라스부(T2)와는 달리, 제1 플레이트(60)가 파우치(P)의 상부면(U)에 위치한 상태에서 내측 방향으로 절곡되기 때문에, 제1 플레이트(60)의 두께만큼의 길이를 제외한 부분이 내측 방향으로 절곡된다.
이와 같이, 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)가 1차 절곡된 후에는, 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)은 전지셀(B)로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩되어 초기 위치로 이동된다.
다음, 제1 플레이트(60)가 위쪽으로 후퇴하여, 제1 테라스부(T1)와 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)으로부터 멀어진다(S5).
상기와 같이 제1 플레이트(60)가 파우치(P)의 상부면(U)으로부터 멀어지면, 제1 벤딩 유닛(20)과 제2 벤딩 유닛(220)이 전지셀(B)을 향해 슬라이드 이동한다. 이에, 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)는 각각 제1 벤딩 유닛(20)과 제2 벤딩 유닛(220)에 의해 2차 절곡된다(S6). 이때, 최종적으로 2차 절곡된 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)의 절곡 정도는, 상기 1차 절곡시 제1 플레이트(60)의 개입 여부에 의해, 서로 다르게 된다(제1 테라스부(T1)의 절곡 정도(D1) < 제2 테라스부(T2)의 절곡 정도(D2)).
그 후, 작업자는 안착부(10)에 소정 폭 함몰 형성되어 있는 검사 라인(15)을 기준으로 제1 테라스부(T1)의 절곡 정도를 검사하여, 양품과 불량품을 구분한다(S7).
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 벤딩 장치는 도 11에 도시된 바와 같다.
제2 실시예의 사이드 윙 벤딩 장치(201)는 제1 실시예의 사이드 윙 벤딩 장치(1)에 구비된 제1 플레이트(60) 이외에 제2 플레이트(260)가 더 마련된 점에서 차이가 있다. 이에, 제2 실시예에서는, 제2 테라스부(T2)가 1차 절곡되기 전에 제2 플레이트(260)가 제2 테라스부(T2)와 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)에 위치하게 되며, 이에 제2 테라스부(T2)가 내측에서 제2 플레이트(260)에 의해 지지된 채로 1차 절곡된다.
이때, 제1 플레이트(60)와 제2 플레이트(260)는 서로 다른 두께를 가지며, 이에 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)가 최종적으로 2차 절곡된 정도를 서로 다르게 구성할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법에 대하여, 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 안착부(10)에 전지셀(B)을 안착시킨다(S11). 이때, 전지셀(B)은 양측면이 지지대(12, 13)에 의해 지지됨으로써, 안착부(10)에서 유동되는 것이 방지된다.
다음, 작업자는 조작부(30)를 눌러 작동을 개시한다(S12).
그 후, 조작부(30)의 작동 개시 신호에 따라, 안착부(10)의 상부 양측에 각각 위치한 제1 플레이트(60)와 제2 플레이트(260)가 아래쪽으로 전진하여, 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)와 각각 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)에 위치하게 된다(S13).
상기와 같이 제1 플레이트(60) 및 제2 플레이트(260)가 파우치(P)의 상부면(U)에 위치하면, 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)이 전지셀(B)을 향해 슬라이드 이동한다. 이에, 제1 테라스부(T1)는 내측에서 제1 플레이트(60)에 의해 지지된 채 제1 벤딩 유닛(20)에 의해 1차 절곡되고, 제2 테라스부(T2)는 내측에서 제2 플레이트(260)에 의해 지지된 채 제2 벤딩 유닛(220)에 의해 1차 절곡된다(S14). 이때, 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)는, 제1 플레이트(60)와 제2 플레이트(260)의 두께 차이만큼 서로 절곡되는 정도에 차이가 있다.
이와 같이, 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)가 1차 절곡된 후에는, 제1 벤딩 유닛(20) 및 제2 벤딩 유닛(220)은 전지셀(B)로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩되어 초기 위치로 이동된다.
다음, 제1 플레이트(60)와 제2 플레이트(260)가 각각 위쪽으로 후퇴하여, 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)와 각각 인접하는 파우치(P)의 상부면(U)으로부터 멀어진다(S15).
상기와 같이 제1 플레이트(60) 및 제2 플레이트(260)가 파우치(P)의 상부면(U)으로부터 멀어지면, 제1 벤딩 유닛(20)과 제2 벤딩 유닛(220)이 전지셀(B)을 향해 슬라이드 이동한다. 이에, 제1 테라스부(T1)와 제2 테라스부(T2)는 각각 제1 벤딩 유닛(20)과 제2 벤딩 유닛(220)에 의해 2차 절곡된다(S16).
그 후, 작업자는 안착부(10)에 소정 폭 함몰 형성되어 있는 검사 라인(15)을 기준으로 제1 테라스부(T1)의 절곡 정도를 검사하여, 양품과 불량품을 구분한다(S17).
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 사이드 윙(W)의 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)를 자동으로 절곡함으로써, 작업자가 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)를 수동으로 절곡했던 종래 대비, 제조 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 테라스부(T1) 및 제2 테라스부(T2)의 각 절곡 정도가 균일하여 품질이 향상될 수 있다.
전술한 제1 실시예에서, 제1 테라스부가 2차 절곡될 때 제1 벤딩 유닛 뿐만 아니라 제2 벤딩 유닛도 동시에 구동시켜 제2 테라스부도 2차 절곡되도록 구성하고 있으나, 제2 벤딩 유닛이 구동되지 않도록 구성할 수도 있음은 물론이다.
전술한 제2 실시예에서, 제1 플레이트 및 제2 플레이트가 하나의 플레이트 지지대에 의해 지지되도록 구성되어 있으나, 제1 플레이트와 제2 플레이트가 각각 별도의 플레이트 지지대에 의해 지지되도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
전술한 실시예들에서는, 검사 라인이 제1 테라스부 측에만 형성되어 있으나, 제1 테라스부 측 및 제2 테라스부 측 모두에 형성될 수도 있고, 제2 테라스부 측에만 형성될 수도 있음은 물론이다.
1 : 사이드 윙 벤딩 장치 10 : 안착부
15 : 검사 라인 20 : 제1 벤딩 유닛
25 : 롤러 30 : 조작부
40 : 제어부 60 : 제1 플레이트
220 : 제2 벤딩 유닛 260 : 제2 플레이트

Claims (19)

  1. 전극조립체와; 상기 전극조립체를 감싸며, 상부 양측에 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 형성된 사이드 윙을 가지는 파우치를 포함하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치에 있어서,
    상기 전지셀이 안착되는 안착부와;
    상기 안착부의 상부 양측에 각각 가로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되며, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부를 각각 내측 방향으로 절곡시키는 제1 벤딩 유닛 및 제2 벤딩 유닛과;
    상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛을 작동 개시하기 위한 조작부와;
    상기 조작부의 작동 개시 신호를 수신하여 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛이 구동되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 벤딩 유닛과 상기 제2 벤딩 유닛 사이에는 세로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되며, 상기 슬라이드에 따라 상기 제1 테라스부와 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하게 되는 제1 플레이트가 더 마련되며,
    상기 제어부는, 상기 제1 플레이트를 아래쪽으로 전진시켜 상기 파우치의 상부면에 위치시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시켜, 상기 제1 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트에 의해 지지된 채로 1차 절곡되도록 하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시킴과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동시키는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 테라스부가 1차 절곡되도록 한 다음에, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시켜 상기 제1 테라스부가 2차 절곡되도록 하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시킴과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동시키는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 벤딩 유닛과 상기 제2 벤딩 유닛 사이에는 세로 방향으로 슬라이드 가능하게 마련되며, 상기 슬라이드에 따라 상기 제1 테라스부 및 제2 테라스부와 각각 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하게 되는 제1 플레이트 및 제2 플레이트가 더 마련되며,
    상기 제어부는, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 아래쪽으로 전진시켜 상기 파우치의 상부면에 위치시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛을 구동시켜, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 의해 각각 지지된 채로 1차 절곡되도록 하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 1차 절곡되도록 한 다음에, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 각각 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛을 구동시켜 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 2차 절곡되도록 하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 두께는 서로 다른 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 안착부에는 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛에 의해 각각 절곡된 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부 중 적어도 어느 하나의 절곡 정도를 육안으로 검사하기 위한 검사 라인(line)이 소정 폭 함몰 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛은
    롤러축을 중심으로 회전되는 롤러와;
    상기 롤러축을 지지하며, 벤딩 구동부의 구동력에 의해 슬라이딩되는 롤러 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 장치.
  11. 전극조립체와; 상기 전극조립체를 감싸며, 상부 양측에 제1 테라스부 및 제2 테라스부가 형성된 사이드 윙을 가지는 파우치를 포함하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법에 있어서,
    (a) 안착부에 상기 전지셀을 안착시키는 단계와;
    (b) 조작부를 조작하여 작동 개시하는 단계와;
    (c) 상기 조작부의 작동 개시 신호에 따라 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛이 각각 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부를 향해 슬라이드 이동하여, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부를 절곡하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 (c) 단계 전, 상기 조작부의 작동 개시 신호에 따라 상기 안착부의 상측에 위치한 제1 플레이트가 아래쪽으로 전진하여, 상기 제1 테라스부와 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하는 단계를 더 포함하며,
    상기 (c) 단계는,
    (c-1) 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면에 위치한 후, 상기 제1 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트에 의해 지지된 채로 1차 절곡되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 (c-1) 단계는, 상기 제1 벤딩 유닛이 구동됨과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동되는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-2) 상기 (c-1) 단계 후, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 다음, 상기 제1 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부가 2차 절곡되는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 (c-2) 단계는, 상기 제1 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 후, 상기 제1 벤딩 유닛을 구동시킴과 동시에, 상기 제2 벤딩 유닛도 구동시키는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 (c) 단계 전, 상기 조작부의 작동 개시 신호에 따라 상기 안착부의 상측에 위치한 제1 플레이트 및 제2 플레이트가 아래쪽으로 전진하여, 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부와 각각 인접하는 상기 파우치의 상부면에 위치하는 단계를 더 포함하며,
    상기 (c) 단계는,
    (c-1) 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 상기 파우치의 상부면에 위치한 후, 상기 제1 벤딩 유닛 및 상기 제2 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 내측에서 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 의해 각각 지지된 채로 1차 절곡되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-2) 상기 (c-1) 단계 후, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 상기 파우치의 상부면으로부터 멀어지도록 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 위쪽으로 후퇴시킨 다음, 상기 제1 벤딩 유닛과 상기 제2 벤딩 유닛이 구동되어 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부가 2차 절곡되는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 두께는 서로 다른 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 (c) 단계 후, 상기 안착부에 소정 폭 함몰 형성된 검사 라인을 기준으로 상기 제1 테라스부 및 상기 제2 테라스부의 절곡 정도를 각각 검사하여, 양품과 불량품을 구분하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 사이드 윙 자동 벤딩 방법.
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