KR20150050217A - 전지 셀 적층 지그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신속하게 전지 셀을 적층하고, 적층된 전지 셀의 정렬도를 향상시킬 수 있는 전지 셀 적층 지그를 개시한다.
본 발명에 따른 전지 셀 적층 지그는 둘 이상의 전지 셀을 적층하는 전지 셀 적층 지그로서, 상기 전지 셀이 안착되는 공간을 제공하는 안착부; 및 상기 안착부 상에 장착된 제1블록 및 상기 안착부 상에 장착되고 상기 제1블록으로부터 소정 거리 이격 배치된 제2블록을 구비하며, 상기 제1블록 및 상기 제2블록 중 적어도 하나는 상기 안착부 상에서 이동가능하도록 상기 안착부 상에 장착된 전지 셀 정렬부전지 셀 정렬부을 특징으로 한다.

Description

전지 셀 적층 지그{Zig for stacking battery cell}
본 발명은 전극 조립체를 제조하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스택 타입의 전극 조립체를 제조하는데 사용되는 전지 셀 적층 지그에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 용량이 크고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 전지 케이스를 구비한다.
한편, 리튬 이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔 형 이차 전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다.
전극 조립체는 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시켜 권취한 젤리 롤 타입과, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 전지 셀을 순차적으로 적층시킨 스택 타입 등으로 분류될 수 있다. 스택 타입의 전극 조립체는 주로 파우치형 전지에 이용되고, 젤리 롤 타입의 전극 조립체는 주로 캔 형 이차 전지에 이용된다. 특히, 이 중에서 스택 타입의 전극 조립체는 다수의 양극 및 음극 단위 셀들이 순차적으로 적층된 구조로 중량당 에너지 밀도가 높고, 각형의 형태를 얻기가 용이한 장점이 있다.
한편, 이와 같은 스택 타입의 전극 조립체는 양극판, 음극판 및 이러한 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전지 셀이 둘 이상 적층되어 제조된다. 이러한 전극 조립체가 일정한 규격으로 제조되려면, 전지 셀이 나란하게 정렬된 상태로 적층되어야 한다. 전지 셀이 제대로 정렬되지 않은 상태로 전극 조립체가 제조될 경우, 전극 조립체는 전지 케이스에 수납되지 못하게 될 수 있다. 또한, 전지 셀이 제대로 정렬되지 않은 상태로 제조된 전극 조립체는 에너지 밀도가 낮아 에너지 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
그럼에도 불구하고, 아직까지 이러한 스택 타입의 전극 조립체를 제조하기 위해 전지 셀을 정렬하는 기술에 대한 연구가 제대로 이루어지지 않는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식하여 창안된 것으로서, 신속하게 전지 셀을 적층하고, 적층된 전지 셀의 정렬도를 향상시키기 위한 전지 셀 적층 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전지 셀 적층 지그는, 둘 이상의 전지 셀을 적층하는 전지 셀 적층 지그로서, 상기 전지 셀이 안착되는 공간을 제공하는 안착부; 및 상기 안착부 상에 장착된 제1블록 및 상기 안착부 상에 장착되고 상기 제1블록으로부터 소정 거리 이격 배치된 제2블록을 구비하며, 상기 제1블록 및 상기 제2블록 중 적어도 하나는 상기 안착부 상에서 이동가능하도록 상기 안착부 상에 장착된 전지 셀 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1블록 및 상기 제2블록 중 적어도 하나는, 좌우 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1블록 및 상기 제2블록 중 적어도 하나는, 전후 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1블록 및 상기 제2블록 사이에 상기 전지 셀에 구비된 전극 탭이 삽입되어 적층되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2블록은, 상기 제1블록으로부터 상기 전극 탭의 너비만큼 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 전지 셀 정렬부는, 2개인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 전지 셀 정렬부는, 상기 안착부 양단에 각각 하나씩 2개가 배치된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 전지 셀 정렬부는, 상기 안착부의 일단에 2개가 일렬로 배치된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 안착부는, 상기 전지 셀이 안착되는 안착부의 적어도 일부분에 빈 공간이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체 제조 장치는, 상술한 전지 셀 적층 지그를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지 제조 장치는, 상술한 전지 셀 적층 지그를 포함한다.
본 발명에 의하면, 스택 타입의 전극 조립체를 제조하는데 사용되는 전지 셀이 정확하게 정렬된 상태로 적층될 수 있다. 따라서, 전지 셀의 정렬도가 향상되고 이로 인해 전극 조립체의 에너지 밀도가 증가할 수 있다.
또한 본 발명의 일 측면에 의하면, 전지 셀의 규격에 상관없이 전지 셀을 적층할 수 있어, 전지 셀의 사이즈에 따라 전지 셀 적층 지그를 새로 설계하거나 제작할 필요가 없다.
또한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 전지 셀의 최외곽 규격이 아닌 전극 탭의 규격에 맞추어 전지 셀을 정렬하여 적층하므로 전지 셀의 사이즈에 따라 전지 셀 적층 지그를 새로 설계하거나 제작할 필요가 없다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층되는 모습의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층되는 모습의 다른 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 3의 정면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그 및 이러한 전지 셀 적층 지그에 적층되는 전지 셀을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층된 후 테이핑된 모습의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층되는 모습을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층되는 모습을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 셀 적층 지그는 둘 이상의 전지 셀(10)을 적층하기 위해 안착부(100) 및 전지 셀 정렬부(200)를 포함한다. 여기서, 전지 셀(10)은 스택 타입의 전극 조립체를 이루는 구성요소로서, 양극판(11), 양극판(11)에 구비된 양극 탭(t), 음극판(12), 음극판(12)에 구비된 음극 탭(t) 및 이러한 양극판(11)과 음극판(12) 사이에 개재된 세퍼레이터(13)를 포함한다. 즉, 이러한 전지 셀(10)이 둘 이상 적층되어 스택 타입의 전극 조립체를 구성할 수 있게 된다.
상기 안착부(100)는 상술한 전지 셀(10)이 안착되는 공간을 제공한다. 따라서, 전지 셀(10)은 안착부(100)에 순차적으로 안착될 수 있다. 이때, 전지 셀(10)은 후술할 전지 셀 정렬부(200)에 의해 일정하게 정렬된 상태로 안착부(100)에 안착될 수 있다.
상기 전지 셀 정렬부(200)는 전지 셀(10)이 나란히 정렬될 수 있도록 제1블록(210) 및 제2블록(220)을 구비할 수 있다. 여기서, 제1블록(210) 및 제2블록(220)은 도 1에 도시된 바와 같이, 안착부(100) 상에 장착된다. 또한, 제1블록(210) 및 제2블록(220)은 소정 거리 이격 배치될 수 있으며, 특히, 제1블록(210) 및 제2블록(220) 중 적어도 하나는 안착부(100) 상에서 이동가능하도록 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그는, 안착부(100) 상의 좌측 및 우측에 형성된 가이드레일(r) 및 이러한 가이드레일(r)을 따라 전후 방향으로 이동하는 2개의 플레이트(p)를 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그는, 이러한 플레이트(p)에 결합되어 플레이트(p)를 따라 좌우 방향으로 이동하는 제1블록(210) 및 제2블록(220)을 구비하고 있다. 이와 같이, 제1블록(210) 및 제2블록(220)은 안착부(100) 상에서 이동가능하도록 구현될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 실시예에서는 제1블록(210) 및 제2블록(220)이 모두 이동가능하도록 구현되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 제1블록(210) 및 제2블록(220) 중 어느 하나의 블록만 이동가능하도록 구현될 수도 있음은 물론이다. 또한, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그는, 가이드레일(r)과 플레이트(p)를 구비하고, 이러한 가이드레일(r)과 플레이트(p)를 이용하여 제1블록(210) 및 제2블록(220)이 안착부(100) 상에서 이동할 수 있도록 구현되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 구현예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전지 셀 정렬부(200)의 제1블록(210) 및 제2블록(220) 중 적어도 어느 하나는 안착부(100) 상에서 좌우 방향으로 이동할 수 있고, 다른 실시예에 따르면, 제1블록(210) 및 제2블록(220) 중 적어도 어느 하나는 안착부(100) 상에서 전후 방향으로 이동할 수 있으며, 또 다른 실시예에 따르면, 도 1의 실시예와 마찬가지로 제1블록(210) 및 제2블록(220) 중 적어도 어느 하나가 안착부(100) 상에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 이동할 수도 있다.
한편, 도 1의 실시예에서 제1블록(210)과 제2블록(220)은 좌우 방향으로는 각각 자유롭게 이동할 수 있지만, 전후 방향으로는 각각 자유롭게 이동할 수 없고 플레이트(p)를 따라 함께 이동하도록 구현되어 있으나, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1블록(210)이 전방향으로 이동할 때 제2블록(220)은 이와 달리 후방향으로 이동할 수 있고, 제1블록(210)이 후방향으로 이동할 때 제2블록(220)은 전방향으로 이동할 수 있도록 구현될 수도 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층되는 모습의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 도 2의 우측에 도시된 전지 셀(10)은 전방향으로 돌출된 전극 탭(t)과 후방향으로 돌출된 전극 탭(t)을 구비하고 있다. 이러한 전지 셀(10)은 도 2의 좌측에 도시된 전지 셀 적층 지그에 정렬된 상태로 적층될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 제1블록(210) 및 제2블록(220)이 안착부(100) 상에서 이동되어 전지 셀(10)이 정렬될 수 있도록 배치된 다음, 전지 셀(10)들이 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 삽입되어 순차적으로 적층될 수 있다.
바람직하게는, 먼저 적어도 하나 이상의 전지 셀(10)이 안착부(100) 상에 안착된 다음 제1블록(210)과 제2블록(220)이 전지 셀(10)의 외곽 규격에 맞게 배치된 상태에서, 나머지 전지 셀(10)들이 전지 셀(10)의 외곽 규격에 맞게 배치된 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 삽입되어 순차적으로 적층되는 것이 좋다. 또한 바람직하게는, 적층할 전지 셀(10)들이 모두 안착부(100) 상에 적당히 안착된 다음 제1블록(210)과 제2블록(220)이 전지 셀(10)의 외곽 규격에 맞도록 배치되면서 전지 셀(10)들을 정렬할 수도 있다.
이와 같이, 전지 셀(10)을 정렬하는 제1블록(210) 및/또는 제2블록(220)이 이동가능하도록 구현됨으로써, 다양한 규격의 전지 셀(10)을 적층할 수 있다. 예를 들어, 전지 셀(10)의 외곽의 크기가 8×6인 전지 셀(10)들을 적층하기 위해서는 8×6의 규격에 적합한 전지 셀 적층 지그가 필요하고, 전지 셀(10)의 외곽의 크기가 12×9인 전지 셀(10)들을 적층하기 위해서는 12×9의 규격에 적합한 전지 셀 적층 지그가 필요하다. 따라서, 적층하고자 하는 전지 셀(10)들의 크기에 따라 전지 셀 적층 지그를 별도로 설계하고 제작해야 하는 불편이 존재한다. 그런데, 본 발명에 따르면, 전지 셀(10)을 정렬하는 제1블록(210) 및/또는 제2블록(220)이 이동가능하므로, 다양한 규격의 전지 셀(10)들을 적층하는 것이 가능하다. 즉, 상기의 예에서, 전지 셀(10)의 외곽의 크기가 8×6인 전지 셀(10)들을 적층할 경우에는 8×6의 규격에 적합하도록 제1블록(210) 및/또는 제2블록(220)이 이동하면 되고, 전지 셀(10)의 외곽의 크기가 12×9인 전지 셀(10)들을 적층할 경우에는 12×9의 규격에 적합하도록 제1블록(210) 및/또는 제2블록(220)이 이동하면 된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 전지 셀 적층 지그는 전지 셀(10)에 구비된 전극 탭(t)을 기준으로 전지 셀(10)을 정렬하고, 전지 셀(10)들이 순차적으로 적층될 수 있도록 할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀(10)이 정렬되어 적층되는 모습의 다른 예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 정면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 적층 방법의 일 예는, 도 2와 비교할 때 전지 셀(10)이 전지 셀(10)의 외곽을 기준으로 정렬되는 것이 아니라 전지 셀(10)에 구비된 전극 탭(t)을 기준으로 정렬된다. 즉, 제1블록(210) 및 제2블록(220)이 안착부(100) 상에서 이동되어 전지 셀(10)의 전극 탭(t)이 정렬될 수 있도록 배치되고, 전지 셀(10)에 구비된 전극 탭(t)이 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 삽입되어 순차적으로 적층될 수 있다. 바람직하게는, 먼저 적어도 하나 이상의 전지 셀(10)이 안착부(100) 상에 안착된 다음 제1블록(210)과 제2블록(220)이 전지 셀(10)에 구비된 전극 탭(t)의 외곽 규격에 맞게 배치된 후, 나머지 전지 셀(10)들이 전극 탭(t)의 외곽 규격에 맞게 배치된 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 삽입되어 순차적으로 적층되는 것이 좋다. 또한 바람직하게는, 적층할 전지 셀(10)들이 모두 안착부(100) 상에 적당히 안착된 다음 제1블록(210)과 제2블록(220)이 전지 셀(10)에 구비된 전극 탭(t)의 규격에 맞도록 배치되면서 전지 셀(10)들을 정렬할 수도 있다.
한편, 전지 셀(10)이 적층되어 제조되는 전극 조립체의 크기는 에너지 밀도와 직접적으로 관계가 있다. 즉, 전극 조립체의 크기가 크면 에너지 밀도가 높고, 전극 조립체의 크기가 작으면 에너지 밀도가 낮다. 따라서, 에너지 밀도를 조절하기 위해 전극 조립체의 크기가 다양하게 변경될 필요가 있다. 그리고, 전극 조립체의 크기는 적층되는 전지 셀(10)의 크기를 조절함으로써 조절될 수 있다. 즉, 전지 셀(10)에 있어서, 전극 탭(t)의 규격이 변경되는 경우보다는 전지 셀(10) 자체 즉, 전지 셀(10)의 외곽의 크기가 변경되는 경우가 많다. 따라서, 전지 셀(10)의 외곽을 기준으로 전지 셀(10)을 정렬하기 보다는 전지 셀(10)에 구비된 전극 탭(t)을 기준으로 전지 셀(10)을 정렬하는 것이 좋다.
더욱 바람직하게는, 제1블록(210) 및 제2블록(220)이 전극 탭(t)의 너비만큼 이격 배치되는 것이 좋다. 즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전극 탭(t)의 너비를 d라고 하고, 제1블록(210)과 제2블록(220) 사이의 거리를 l이라고 할 때, d와 l이 같거나, d가 l보다 미세한 차이로 작은 것이 좋다. 이와 같이 제1블록(210)과 제2블록(220)이 전극 탭(t)의 너비만큼 이격 배치되면 전지 셀(10)의 정렬도가 더욱 향상될 수 있다.
또한 바람직하게는, 전지 셀 정렬부(200)는, 2개일 수 있다.
일 예로, 전지 셀 정렬부(200)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 안착부(100)의 양단에 각각 하나씩 즉, 안착부(100)의 전단에 1개 후단에 1개씩 배치될 수 있다. 특히, 이러한 실시예는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전극 탭(t)이 양방향으로 돌출된 전지 셀(10)을 정렬하는데 더욱 적합할 수 있다.
다른 예로, 전지 셀 정렬부(200)는 안착부(100)의 일단에 2개가 일렬로 배치될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그 및 이러한 전지 셀 적층 지그에 적층되는 전지 셀을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 5의 우측에 도시된 전지 셀(10)은 전방향으로 돌출된 양극 탭(t)과 음극 탭(t)을 구비하고 있고, 도 5의 좌측에 도시된 전지 셀 적층 지그는 안착부(100)의 전단에 2개의 전지 셀 정렬부(200)를 구비하고 있다. 그리고, 전지 셀 정렬부(200)는 제1블록(210), 제2블록(220) 및 이러한 제1블록(210)과 제2블록(220)이 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 하는 가이드레일(r)을 구비하고 있다. 이러한 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그는, 전극 탭(t)이 한쪽 방향으로 돌출된 전지 셀(10)을 정렬하는데 적합할 수 있다. 또한 도 5의 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 포함된 제1블록(210) 및 제2블록(220)은 전후 방향으로 이동할 수 없는 것으로 도시되어 있다. 본 발명이 이러한 실시예에 제한되는 것은 아니나, 전극 탭(t)이 한쪽 방향으로 돌출된 전지 셀(10)을 적층할 경우에는 제1블록(210) 및/또는 제2블록(220)이 전후 방향으로 이동할 필요성이 크지 않으므로, 제1블록(210) 및/또는 제2블록(220)을 전후 방향으로 이동가능하게 하는 구성이 포함되지 않아도 무방하다.
또한 바람직하게는, 안착부(100)는, 전지 셀(10)이 안착되는 안착부(100)의 적어도 일부분에 빈 공간이 형성될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층된 후 테이핑된 모습의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그의 안착부(100)는, 전지 셀(10)이 안착되는 안착부(100)의 좌우 측면 부분에 빈 공간(e)이 형성되어 있다. 또한, 도 7을 참조하면, 이와 같이 안착부(100)의 일부분에 빈 공간(e)이 형성된 전지 셀 적층 지그에 전지 셀(10)이 정렬되어 적층된 후, 적층된 전지 셀(10)들이 테이프(f)로 고정되어 있다. 한편, 전극 조립체의 제조 과정에 있어서, 전지 셀(10)이 정렬되어 적층된 다음, 적층된 전지 셀(10)들을 테이프(f)로 고정하는 공정이 수행될 수 있다. 그런데, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 안착부(100)의 일부분에 빈 공간(e)이 형성되어 있으면, 적층된 전지 셀(10)들을 테이프(f)로 고정시키는 후속 공정이 용이하게 수행될 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 6 및 도 7에서는 안착부(100)의 좌우 측면 부분에 이러한 빈 공간(e)이 형성되어 있으나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 안착부(100)의 일 측면에만 빈 공간(e)이 형성될 수도 있고, 측면 부분이 아닌 다른 부분에 빈 공간(e)이 형성될 수도 있다. 즉, 후속 테이핑 공정을 용이하게 하기 위하여 안착부(100)의 다양한 위치에 이러한 빈 공간(e)이 형성될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 제1블록(210) 및 상기 제2블록(220) 중 적어도 하나에 경사면이 형성될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층되는 모습을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 8을 참조하면, 제1블록(210) 및 제2블록(220)의 내측면에 경사면이 형성되어 있다. 이러한 실시예에 따르면, 전지 셀(10)의 적층이 용이하다. 즉, 전지 셀(10)이 제1블록(210) 및 제2블록(220)에 삽입될 때, 제1블록(210) 및/또는 제2블록(220)의 내측면에 형성된 경사면에 의해 삽입 방향이 가이드되어 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 용이하게 삽입되어 적층될 수 있다. 따라서, 도 8에 잘 나타나 있는 바와 같이, 전지 셀(10)이 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 정확하게 하강하지 않는 경우에도 전지 셀(10)이 제1블록(210)의 내측면에 형성된 경사를 따라 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 삽입될 수 있다.
한편, 도 8은 제1블록(210) 및 제2블록(220) 모두에 경사면이 형성된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1블록(210)에만 경사면이 형성될 수도 있고, 이와 달리 제2블록(220)에만 경사면이 형성될 수도 있음은 물론이다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 전지 셀 적층 지그는 전지 셀 적층 지그에 진동을 발생시키는 진동발생부(300)를 더 포함할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그에 전지 셀이 정렬되어 적층되는 모습을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 적층 지그는 진동발생부(300)를 포함하고 있다. 이러한 진동발생부(300)는 공지된 진동 수단이 채용될 수 있으며, 진동발생부(300)는 특정한 명칭이나 형태, 진동의 세기, 진동 주파수 등에 제한되지 않는다. 상기 진동발생부(300)는 전지 셀 적층 지그에 진동을 발생시켜 전지 셀(10)이 제1블록(210) 및 제2블록(220)에 용이하게 삽입되는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이의 거리와 전지 셀(10)에 구비된 전극 탭(t)의 너비가 동일한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 전극 탭(t)이 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이를 완전히 통과하지 못하고 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이에 정체되는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황에서 전지 셀 적층 지그에 진동이 가해지면 전극 탭(t)이 제1블록(210) 및 제2블록(220) 사이를 쉽게 통과할 수 있게 되어, 전지 셀(10)이 제대로 적층될 수 있다.
본 발명에 따른 전극 조립체 제조 장치는, 상술한 전지 셀 적층 지그를 포함한다. 즉, 상기 전극 조립체 제조 장치는, 제1블록(210) 및 제2블록(220)을 이동하여 전지 셀(10)을 적층하는 전지 셀 적층 지그 및 적층된 전지 셀(10)을 테이핑하는 테이핑 장치 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 전극 조립체 제조 장치는 전극 조립체를 제조하기 위해 추가적인 장치를 더 포함할 수도 있음은 물론이다.
또한 본 발명에 따른 이차 전지 제조 장치는, 상술한 전지 셀 적층 지그를 포함한다. 즉, 상기 이차 전지 제조 장치는, 이러한 전지 셀 적층 지그 뿐만 아니라 전극 조립체를 제조하는 장치, 제조된 전극 조립체를 전지 케이스에 삽입하는 장치, 전지 케이스에 전해액을 주입하는 장치 및 전지 케이스를 밀봉하는 장치 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 이차 전지 제조 장치는 이차 전지를 제조하기 위해 추가적인 장치를 더 포함할 수도 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
이상의 본 발명에 대한 상세한 설명 또는 도면에서, 전, 후, 좌, 우 등과 같은 용어의 사용은 하나의 요소를 다른 요소와 상대적으로 구분하기 위하여 사용되었으며, 설명의 효율성을 높이기 위한 도구적 개념일 뿐, 물리적인 위치, 선후 관계 등을 절대적인 기준에 의하여 구분하기 위하여 사용된 개념으로 해석되어서는 아니된다.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
100: 안착부
200: 전지 셀 정렬부
210: 제1블록
220: 제2블록
300: 진동발생부
10: 전지 셀 11: 양극판 12: 음극판 13: 세퍼레이터
t: 전극 탭, 양극 탭, 음극 탭
r: 가이드레일
p: 플레이트
f: 고정 테이프
e: 안착부에 형성된 빈 공간

Claims (11)

  1. 둘 이상의 전지 셀을 적층하는 전지 셀 적층 지그에 있어서,
    상기 전지 셀이 안착되는 공간을 제공하는 안착부; 및
    상기 안착부 상에 장착된 제1블록 및 상기 안착부 상에 장착되고 상기 제1블록으로부터 소정 거리 이격 배치된 제2블록을 구비하며, 상기 제1블록 및 상기 제2블록 중 적어도 하나는 상기 안착부 상에서 이동가능하도록 상기 안착부 상에 장착된 전지 셀 정렬부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1블록 및 상기 제2블록 중 적어도 하나는, 좌우 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1블록 및 상기 제2블록 중 적어도 하나는, 전후 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1블록 및 상기 제2블록 사이에 상기 전지 셀에 구비된 전극 탭이 삽입되어 적층되는 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2블록은, 상기 제1블록으로부터 상기 전극 탭의 너비만큼 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지 셀 정렬부는, 2개인 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전지 셀 정렬부는, 상기 안착부 양단에 각각 하나씩 2개가 배치된 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 전지 셀 정렬부는, 상기 안착부의 일단에 2개가 일렬로 배치된 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착부는, 상기 전지 셀이 안착되는 안착부의 적어도 일부분에 빈 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 전지 셀 적층 지그.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 적어도 어느 한 항에 따른 전지 셀 적층 지그를 포함하는 전극 조립체 제조 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 적어도 어느 한 항에 따른 전지 셀 적층 지그를 포함하는 이차 전지 제조 장치.
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