KR20180106523A - 파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치 - Google Patents

파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180106523A
KR20180106523A KR1020170034958A KR20170034958A KR20180106523A KR 20180106523 A KR20180106523 A KR 20180106523A KR 1020170034958 A KR1020170034958 A KR 1020170034958A KR 20170034958 A KR20170034958 A KR 20170034958A KR 20180106523 A KR20180106523 A KR 20180106523A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
pouch
type secondary
roller
pouch type
Prior art date
Application number
KR1020170034958A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102224911B1 (ko
Inventor
김현태
신병헌
이우용
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020170034958A priority Critical patent/KR102224911B1/ko
Priority to US16/316,734 priority patent/US10777779B2/en
Priority to EP18770992.8A priority patent/EP3486084B1/en
Priority to PL18770992.8T priority patent/PL3486084T3/pl
Priority to PCT/KR2018/002479 priority patent/WO2018174423A1/ko
Priority to CN201880003403.8A priority patent/CN109689365B/zh
Publication of KR20180106523A publication Critical patent/KR20180106523A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102224911B1 publication Critical patent/KR102224911B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0004—Cutting, tearing or severing, e.g. bursting; Cutter details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B43/00—Operations specially adapted for layered products and not otherwise provided for, e.g. repairing; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B43/00—Operations specially adapted for layered products and not otherwise provided for, e.g. repairing; Apparatus therefor
    • B32B43/003—Cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/34—Apparatus for taking-out curl from webs
    • H01M2/0267—
    • H01M2/0275—
    • H01M2/0287—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B2038/0052—Other operations not otherwise provided for
    • B32B2038/0064—Smoothing, polishing, making a glossy surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/512—Changing form of handled material
    • B65H2301/5125—Restoring form
    • B65H2301/51256—Removing waviness or curl, smoothing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2601/00—Problem to be solved or advantage achieved
    • B65H2601/20—Avoiding or preventing undesirable effects
    • B65H2601/25—Damages to handled material
    • B65H2601/254—Permanent deformation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/13—Parts concerned of the handled material
    • B65H2701/132—Side portions
    • B65H2701/1322—Side portions corner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/72—Fuel cell manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 파우치형 이차전지의 포밍 후 컷팅 공정에 사용되는 레벨링 장치에 있어서, 파우치 포밍 공정이 완료된 파우치형 이차전지의 양쪽 테두리단에 인접한 상하면에 접촉하여 롤링이 가능하게 상부롤러와 하부롤러의 쌍이 적어도 2열로 배치되어 있는 롤러 어셈블리; 및 상기 롤러 어셈블리를 지지하는 지지 프레임;을 포함하고, 상기 롤러 어셈블리가 상기 파우치형 이차전지의 양쪽 테두리단에 인접한 상하면에 대하여 롤링 동작을 수행하여 응력을 제거하는 것을 특징으로 하는 레벨링 장치를 개시한다.

Description

파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치{LEVELING APPARATUS FOR PREVENTING CURLING OF POUCH TYPE SECONDARY BATTERY}
본 발명은 파우치형 이차전지의 제조에 사용되는 레벨링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파우치형 이차전지의 제조공정 중 파우치의 컷팅 공정에 사용되는 레벨링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 파우치형 이차전지의 제조방법은, 준비된 파우치형 이차전지의 테두리 영역 중 일측에 위치한 전해액 주입부를 통해 전해액을 주입하는 단계, 1차 실링라인을 따라 전해액 주입부를 1차 실링한 후 충방전을 진행하는 단계, 1차 실링라인보다 내측에 위치한 컷팅 라인을 따라 전해액 주입부의 일부를 컷팅하는 단계, 디개싱을 수행하는 단계, 전해액 주입부를 2차 실링 하는 단계, 및 2차 실링라인보다 외측에 위치한 컷팅 라인을 따라 전해액 주입부의 일부를 컷팅하는 단계를 포함한다.
또한, 파우치의 포밍(Forming)이 완료된 이후에는 파우치의 테두리 영역 중 불필요한 부분을 잘라내는 컷팅 공정이 진행된다.
그런데, 도 1에 도시된 바와 같이 일반적으로 파우치형 이차전지(1)는 컷팅이 완료되었을 때 파우치의 테두리 영역에 잔류하는 응력에 의해 적어도 한쪽 귀퉁이가 휘어짐으로써 컬링부(2)가 발생하여 제품의 품질이 저하되는 문제가 있다.
이러한 문제와 관련하여, 특허문헌 1은 파우치가 포밍 압력에 의해 위로 말려 올라가는 등의 문제를 방지하기 위한 것으로서, 핸드폰용 전지를 제작할 때 사용되는 알루미늄 파우치를 포밍 및 절단할 때 알루미늄 파우치를 진공흡착하여 양호한 포지셔닝을 할 수 있는 진공흡착식 포지셔닝 포밍 금형을 개시하고 있다.
다른 대안으로, 특허문헌 2는 제조 공정 시에 휨 현상을 개선하는 것에 관한 발명으로서, 전극조립체가 수용되는 수용부를 구비한 파우치 외장재에 있어서, 상기 파우치 외장재의 가장자리 영역을 따라 홈이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 외장재와 이의 제조 방법을 개시하고 있습니다.
그러나, 파우치의 컬링 문제를 해소하는 것과 관련된 종래의 기술들은 장치의 구성이 복잡할 뿐만 아니라 통상의 파우치형 이차전지 제조공정에 범용적으로 적용하기가 곤란한 단점이 있다.
특허문헌 1: 한국 공개특허공보 제2004-0079531호 특허문헌 2: 한국 공개특허공보 제2014-0132528호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 파우치형 이차전지의 제조과정에서 파우치의 테두리 부분에 존재하는 응력을 제거하는 기술적 수단을 구비하여 컷팅 공정 이후에 파우치가 컬링되는 것을 방지할 수 있는 레벨링 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 파우치형 이차전지의 포밍 후 컷팅 공정에 사용되는 레벨링 장치에 있어서, 파우치 포밍 공정이 완료된 파우치형 이차전지의 양쪽 테두리단에 인접한 상하면에 접촉하여 롤링이 가능하게 상부롤러와 하부롤러의 쌍이 적어도 2열로 배치되어 있는 롤러 어셈블리; 및 상기 롤러 어셈블리를 지지하는 지지 프레임;을 포함하고, 상기 롤러 어셈블리가 상기 파우치형 이차전지의 양쪽 테두리단에 인접한 상하면에 대하여 롤링 동작을 수행하여 응력을 제거하는 것을 특징으로 하는 레벨링 장치를 제공한다.
상기 롤러 어셈블리는, 상기 파우치형 이차전지의 진행 방향을 기준으로 상대적으로 앞부분에 위치하는 제1 롤러 세트와, 상대적으로 뒷부분에 위치하는 제2 롤러 세트로 분할되게 롤러들이 배치될 수 있다.
상기 지지 프레임은, 상기 제1 롤러 세트를 지지하는 제1 프레임과, 상기 제1 프레임으로부터 이격되게 배치되어 상기 제2 롤러 세트를 지지하는 제2 프레임을 구비할 수 있다.
상기 지지 프레임에는 상하, 좌우 방향으로 프레임의 높이와 위치를 조절하기 위한 장공과 상기 장공에 체결되는 가이드 볼트가 구비될 수 있다.
상기 지지 프레임에는 상기 상부롤러와 하부롤러 간의 간격을 조절하기 위한 장공과 상기 장공에 체결되는 가이드 볼트가 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면 롤러를 이용해 파우치의 테두리단 부근 상하면에 물리력을 가하여 응력을 제거함으로써 컷팅 공정 시 컬링의 발생을 억제할 수 있다.
따라서, 본 발명을 적용할 경우 파우치의 테두리 부분이 균일하고 평탄한 고품질의 파우치형 이차전지를 제조할 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 아니된다.
도 1은 종래기술에 따라 파우치 포밍 후 컷팅이 완료되었을 때 파우치형 이차전지에 컬링이 발생한 예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨링 장치의 구성을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 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 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 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.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨링 장치의 구성을 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이며, 도 4는 도 2의 정면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨링 장치는 상부롤러(103)와 하부롤러(104)의 쌍이 적어도 2열로 배치되어 있는 롤러 어셈블리(100)와, 롤러 어셈블리(100)를 지지하는 지지 프레임(110)을 포함한다.
본 발명에 따른 레벨링 장치는 파우치형 이차전지(10)의 포밍 후 테두리단 일부를 잘라내는 컷팅 공정에 사용된다.
본 발명이 적용되는 파우치형 이차전지(10)는 전체적으로 얇은 판상 몸체를 갖는 것으로서, 파우치 케이스와 상기 파우치 케이스에 내장되고 양극, 세퍼레이터 및 음극이 교대로 적층되어 있는 전극조립체를 포함한다. 상기 양극 및 음극은 집전체의 적어도 한면에 전극 활물질, 바인더 수지, 도전제 및 기타 첨가제 등의 슬러리를 도포함으로써 제조된다. 상기 전극 활물질은, 양극의 경우, 리튬 함유 전이금속 산화물과 같은 통상의 양극 활물질이 사용되고, 음극의 경우에는 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 리튬 금속, 탄소재 및 금속 화합물 또는 이들의 혼합물과 같은 통상의 음극 활물질이 사용될 수 있다. 또한, 상기 세퍼레이터로는 리튬 이차전지에 사용되는 통상의 다공성 고분자 필름이 채용 가능하다.
전극조립체와 함께 파우치 케이스 내에 수용되는 전해액으로는 통상의 리튬 이차전지용 전해액이 채용될 수 있다. 파우치 케이스는 시트 소재로 형성되는 것으로서, 전극조립체를 수용하기 위한 수납부를 구비한다. 바람직하게, 파우치 케이스는 시트 소재가 소정 형상으로 가공되어 형성된 제1 케이스와 제2 케이스가 결합되어 형성된다. 파우치 케이스를 이루는 시트 소재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET)나 나일론(Nylon) 등의 절연물질로 이루어진 최외곽의 외부수지층과, 기계적 강도를 유지하고 수분 및 산소의 침투를 막아주는 알루미늄 소재의 금속층과, 열접착성을 가져 실링재 역할을 하는 폴리올레핀(Polyolepin)계 재료로 이루어진 내부수지층이 적층된 다층 구조로 구성되어 있다.
상기 파우치 케이스를 이루는 시트 소재는 필요에 따라 상기 내부 수지층과 금속층, 상기 외부 수지층과 금속층 사이에는 소정의 접착수지층이 개재될 수 있다. 상기 접착 수지층은 이종 재료 간의 원활한 부착을 위한 것으로서 단층 또는 다층으로 형성되고, 그 재료는 통상적으로 폴리올레핀계 수지가 사용되거나 원활한 가공을 위해 폴리우레탄 수지가 사용될 수 있으며, 이들의 혼합물도 채용 가능하다.
파우치형 이차전지(10)의 가장자리 부분은 열압착 등에 의해 실링이 이루어진 부분이다. 따라서, 파우치형 이차전지(10)의 가장자리 부분은 몸체 부분에 비해 두께가 상대적으로 매우 얇게 구성된다.
본 발명에 따른 레벨링 장치는 상기와 같은 구성을 가진 파우치형 이차전지(10)를 공급받아, 파우치의 테두리단 일부를 잘라내는 컷팅 공정 시에 테두리단 주변의 양면을 다수의 롤러들로 롤링함으로써 응력을 제거하여 컬링의 발생을 방지한다. 여기서, 파우치형 이차전지(10)를 공급하는 구동력은 별도의 컨베이어 장치에 의해 수행될 수 있다. 대안으로, 파우치형 이차전지(10)를 공급하는 구동력을 발생시키기 위해 레벨링 장치에 소정의 구동부가 부가되는 것도 가능하다.
롤러 어셈블리(100)는 파우치 포밍 공정이 완료된 파우치형 이차전지(10)의 양쪽 테두리단에 인접한 상하 양면에 각각 접촉하여 양면에서 동시에 롤링 동작을 수행하는 다수의 상부롤러(103) 및 하부롤러(104)의 쌍을 구비한다. 롤러 어셈블리(100)를 구성하는 상부롤러(103)와 하부롤러(104)의 쌍은 도 2에 나타난 바와 같이 파우치형 이차전지(10)의 진행 방향(공급 방향)을 기준으로 양편에 대응되게 적어도 2열로 배치되어 있다. 상부롤러(103)와 하부롤러(104)는 파우치형 이차전지(10)의 상하면에 직접적으로 접촉하므로 파우치 표면을 손상시키지 않는 합성수지 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
롤러 어셈블리(100)는 파우치형 이차전지(10)의 진행 방향을 기준으로 상대적으로 앞부분(전방)에 위치하는 제1 롤러 세트(101)와, 상대적으로 뒷부분에 위치하는 제2 롤러 세트(102)로 분할되게 롤러들이 배치된다. 이러한 분할 배치구조에 따르면 레벨링 작업이 필요한 파우치형 이차전지(10)의 크기에 걸맞게 상부롤러(103)와 하부롤러(104)의 쌍들에 대한 위치를 정밀하게 조정할 수 있으며 수리가 요구되는 롤러가 존재할 경우 해당 롤러가 위치한 롤러 세트만을 쉽게 분해할 수 있으므로 롤러에 대한 유지보수가 편리한 장점이 있다.
도 3에 나타난 바와 같이 지지 프레임(110)은 받침대(120) 위에 수직으로 세워지게 조립되어 롤러 어셈블리(100)를 지지한다. 지지 프레임(110)은 제1 롤러 세트(101)를 지지하는 제1 프레임(111)과, 파우치형 이차전지(10)의 진행 방향을 기준으로 제1 프레임(111)으로부터 전방으로 이격되게 배치되어 제2 롤러 세트(102)를 지지하는 제2 프레임(112)을 구비한다. 지지 프레임(110)은 강성을 가진 금속 플레이트나 블록의 조합으로 구성될 수 있다. 바람직하게, 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)은 모두 하부 유닛(113)과 상부 유닛(114)의 조립체로 이루어진다.
지지 프레임(110)에는 받침대(120)에 대하여 좌우 방향으로 프레임의 위치를 조절하기 위한 장공(115)과 상기 장공(115)에 삽입되어 나사결합으로 체결되는 가이드 볼트(116)가 구비된다. 또한, 지지 프레임(110)에는 받침대(120)에 대하여 상하 방향으로 프레임의 높이를 조절하기 위한 장공(117)과 상기 장공(117)에 삽입되어 나사결합으로 체결되는 가이드 볼트(미도시)가 구비된다.
제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 구성하는 상부 유닛(114)과 하부 유닛(113)은 장공(115)을 따라 가이드 볼트(116)가 슬라이딩되도록 서로 간의 위치가 조정된 후 가이드 볼트(116)가 조여짐으로써 고정된다. 이러한 조정에 의해 제1 롤러 세트(101)와 제2 롤러 세트(102) 간의 간격이 조절될 수 있다.
또한, 지지 프레임(110)에는 상부롤러(103)와 하부롤러(104) 간의 간격을 조절하기 위한 장공(118)과 상기 장공(118)에 삽입되어 나사결합으로 체결되는 가이드 볼트(119)가 구비된다. 도 4에 나타난 바와 같이, 하부롤러(104)는 가동블록(121)에 의해 지지되고, 상부유닛(114)에 대하여 가동블록(121)을 움직임으로써 상부롤러(103)와 하부롤러(104) 간의 간격을 조절할 수 있다. 여기서, 가동블록(121)은 장공(118)을 따라 가이드 볼트(119)가 슬라이딩되도록 서로 간의 위치가 조정된 후 가이드 볼트(119)의 체결에 의해 고정되어 상부롤러(103)에 대한 하부롤러(104)의 위치가 설정된다.
상부롤러(103)와 하부롤러(104) 간의 간격을 조절하면 롤링 동작 시 응력을 제거하는 롤링 강도를 조절할 수 있으므로, 결과적으로 컬링 방지 기능을 정밀하게 콘트롤하는 것이 가능하다.
상부롤러(103)와 하부롤러(104)의 배치 형태는 도 3에 나타난 바와 같이 상부롤러(103)에 비해 하부롤러(104)가 정해진 편차(d)를 두고 정대향 위치로부터 한쪽으로 치우쳐서 다소 엇갈리게 배치되는 것이 파우치의 상하면에 대한 충분한 롤링 강도 확보 측면에서 유리하다. 도 3에 도시된 파우치형 이차전지(10)의 진행 방향을 고려할 때, 하부롤러(104)는 전방으로 치우치게 배치되어 파우치형 이차전지(10)를 보다 안정적으로 지지하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨링 장치는 롤러 어셈블리(100)가 파우치형 이차전지(10)의 양쪽 테두리단에 인접한 상하면에 대하여 롤링 동작을 수행하여 응력을 제거함으로써 컬링의 발생을 방지한다.
파우치형 이차전지(10)는 포밍이 완료된 상태에서 양쪽 테두리단이 2열로 배치되어 있는 다수의 상부롤러(103)와 하부롤러(104)의 쌍에 끼워진 상태가 되도록 공급된다.
롤러 어셈블리(100)를 구성하는 다수의 상부롤러(103)와 하부롤러(104)의 쌍들은 롤링에 의한 물리력을 파우치의 양쪽 테두리단 주변 상하면에 가함으로써 이전 공정에서 발생하여 잔류하는 응력을 제거한다.
상부롤러(103)와 하부롤러(104)의 쌍들은 파우치형 이차전지(10)의 상하면에 대하여 동시에 롤링 동작을 수행한다. 이때, 롤링 강도는 상부롤러(103)와 하부롤러(104) 사이의 간격을 조절함으로써 최적화될 수 있다.
상기와 같이 레벨링 장치의 롤러 어셈블리(100)를 이용해 파우치형 이차전지(10)의 테두리단에 존재하는 응력을 제거한 상태에서 파우치형 이차전지(10)의 테두리단 일부를 절단하는 컷팅 공정을 진행하면, 응력이 미리 제거된 상태이므로 파우치의 귀퉁이 부분이 휘는 컬링 현상이 발생하지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레벨링 장치를 적용할 경우 파우치형 이차전지에 대한 컷팅 공정 시 귀퉁이 부분에서의 컬링 발생을 억제함으로써 파우치의 테두리 부분이 균일하게 평탄도를 유지하는 고품질의 파우치형 이차전지를 제조할 수 있다.
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.
1,10: 파우치형 이차전지 2: 컬링부
100: 롤러 어셈블리 101: 제1 롤러 세트
102: 제2 롤러 세트 103: 상부롤러
104: 하부롤러 110: 지지 프레임
111: 제1 프레임 112: 제2 프레임
113: 하부 유닛 114: 상부 유닛
115,117,118: 장공 116,119: 가이드 볼트
120: 받침대

Claims (5)

  1. 파우치형 이차전지의 포밍 후 컷팅 공정에 사용되는 레벨링 장치에 있어서,
    파우치 포밍 공정이 완료된 파우치형 이차전지의 양쪽 테두리단에 인접한 상하면에 접촉하여 롤링이 가능하게 상부롤러와 하부롤러의 쌍이 적어도 2열로 배치되어 있는 롤러 어셈블리; 및
    상기 롤러 어셈블리를 지지하는 지지 프레임;을 포함하고,
    상기 롤러 어셈블리가 상기 파우치형 이차전지의 양쪽 테두리단에 인접한 상하면에 대하여 롤링 동작을 수행하여 응력을 제거하는 것을 특징으로 하는 레벨링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 롤러 어셈블리는,
    상기 파우치형 이차전지의 진행 방향을 기준으로 상대적으로 앞부분에 위치하는 제1 롤러 세트와, 상대적으로 뒷부분에 위치하는 제2 롤러 세트로 분할되게 롤러들이 배치된 것을 특징으로 하는 레벨링 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지지 프레임은,
    상기 제1 롤러 세트를 지지하는 제1 프레임과, 상기 제1 프레임으로부터 이격되게 배치되어 상기 제2 롤러 세트를 지지하는 제2 프레임을 구비한 것을 특징으로 하는 레벨링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지 프레임에는 상하, 좌우 방향으로 프레임의 높이와 위치를 조절하기 위한 장공과 상기 장공에 체결되는 가이드 볼트가 구비된 것을 특징으로 하는 레벨링 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 지지 프레임에는 상기 상부롤러와 하부롤러 간의 간격을 조절하기 위한 장공과 상기 장공에 체결되는 가이드 볼트를 구비된 것을 특징으로 하는 레벨링 장치.
KR1020170034958A 2017-03-20 2017-03-20 파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치 KR102224911B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170034958A KR102224911B1 (ko) 2017-03-20 2017-03-20 파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치
US16/316,734 US10777779B2 (en) 2017-03-20 2018-02-28 Leveling apparatus for preventing curling of pouch-type secondary battery
EP18770992.8A EP3486084B1 (en) 2017-03-20 2018-02-28 Leveling apparatus for preventing curling of pouch-type secondary battery
PL18770992.8T PL3486084T3 (pl) 2017-03-20 2018-02-28 Urządzenie wyrównujące do zapobiegania zwijaniu się akumulatora typu woreczkowego
PCT/KR2018/002479 WO2018174423A1 (ko) 2017-03-20 2018-02-28 파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치
CN201880003403.8A CN109689365B (zh) 2017-03-20 2018-02-28 用于防止袋型二次电池卷曲的平整设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170034958A KR102224911B1 (ko) 2017-03-20 2017-03-20 파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180106523A true KR20180106523A (ko) 2018-10-01
KR102224911B1 KR102224911B1 (ko) 2021-03-05

Family

ID=63585624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170034958A KR102224911B1 (ko) 2017-03-20 2017-03-20 파우치형 이차전지의 컬링을 방지하기 위한 레벨링 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10777779B2 (ko)
EP (1) EP3486084B1 (ko)
KR (1) KR102224911B1 (ko)
CN (1) CN109689365B (ko)
PL (1) PL3486084T3 (ko)
WO (1) WO2018174423A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023282681A1 (ko) * 2021-07-08 2023-01-12 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 컬링 방지 장치
KR20230012923A (ko) 2021-07-16 2023-01-26 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치형 전지 케이스 제조장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210115865A (ko) * 2020-03-16 2021-09-27 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 실링장치 및 실링방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040079531A (ko) 2003-03-07 2004-09-16 에프원 주식회사 알루미늄 파우치용 진공흡착식 포지셔닝 포밍 금형
KR20140132528A (ko) 2013-05-08 2014-11-18 주식회사 엘지화학 이차전지용 파우치 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차전지의 제조 방법
KR20140147372A (ko) * 2013-06-19 2014-12-30 삼성전기주식회사 기판 휨 보정장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3890160A (en) 1973-09-20 1975-06-17 Gen Motors Corp Method and apparatus for preventing curling of lead strips during expansion
WO1997034329A1 (en) * 1996-03-14 1997-09-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and device for sticking lithium foil and method for manufacturing lithium electrode
CN1193195A (zh) * 1997-03-11 1998-09-16 富士摄影胶片株式会社 加工电池卷绕体的装置及传送电池卷绕体的装置和方法
JP3661439B2 (ja) * 1998-10-07 2005-06-15 松下電器産業株式会社 電池用電極とその製造方法および装置
KR101108118B1 (ko) 2008-11-27 2012-01-31 주식회사 엠플러스 이차전지 제조방법 및 이차전지
KR200458494Y1 (ko) 2009-04-10 2012-02-22 전순희 파우치의 제조장치
KR101417152B1 (ko) 2009-10-09 2014-08-07 주식회사 엘지화학 파우치형 전지의 제조방법 및 파우치의 실링 장치
KR101362108B1 (ko) * 2012-03-20 2014-02-13 (주)한서정공 콩 수확기
KR20140136831A (ko) * 2013-05-21 2014-12-01 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 및 이의 제조 방법
KR101763980B1 (ko) 2013-08-30 2017-08-01 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지의 실링 툴
KR101838315B1 (ko) 2013-10-18 2018-03-13 주식회사 엘지화학 파우치형 리튬 이차전지의 제조 방법
US9859535B2 (en) * 2014-09-30 2018-01-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Pouch-type battery and method of manufacturing the same
US9287566B1 (en) * 2015-04-17 2016-03-15 Chang Chun Petrochemical Co., Ltd. Anti-curl copper foil
KR102348074B1 (ko) 2015-05-19 2022-01-11 에스케이온 주식회사 파우치 실링 장치 및 이차전지 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040079531A (ko) 2003-03-07 2004-09-16 에프원 주식회사 알루미늄 파우치용 진공흡착식 포지셔닝 포밍 금형
KR20140132528A (ko) 2013-05-08 2014-11-18 주식회사 엘지화학 이차전지용 파우치 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차전지의 제조 방법
KR20140147372A (ko) * 2013-06-19 2014-12-30 삼성전기주식회사 기판 휨 보정장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023282681A1 (ko) * 2021-07-08 2023-01-12 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 컬링 방지 장치
KR20230012923A (ko) 2021-07-16 2023-01-26 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치형 전지 케이스 제조장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3486084A4 (en) 2019-09-25
WO2018174423A1 (ko) 2018-09-27
CN109689365A (zh) 2019-04-26
US10777779B2 (en) 2020-09-15
PL3486084T3 (pl) 2022-08-22
EP3486084A1 (en) 2019-05-22
CN109689365B (zh) 2021-04-09
US20190207172A1 (en) 2019-07-04
KR102224911B1 (ko) 2021-03-05
EP3486084B1 (en) 2022-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101962526B1 (ko) 배터리 셀의 가압 장치
KR20170117681A (ko) 전지셀에 접착테이프를 부착 가능한 테이핑 장치
EP1826847B1 (en) Method for bonding separator and bonding apparatus
US10777779B2 (en) Leveling apparatus for preventing curling of pouch-type secondary battery
JP6331201B2 (ja) 電池セル積層ジグ
US20220203572A1 (en) Apparatus and method for notching electrode sheet
KR101731146B1 (ko) 전극 조립체의 복수개의 전극 탭과 전극 리드의 연결부의 포밍 방법 및 이를 이용하여 제조된 이차 전지
EP3819973A3 (en) All-solid-state secondary battery
EP3955355A1 (en) Multi-plate laminating device for lithium battery cell and laminating method thereof
EP3886231A1 (en) Sequential pressure formation jig and formation method using same
KR20180028714A (ko) 실링 돌기를 포함하는 전지케이스용 프리 실링 장치 및 이를 사용하여 전지셀을 제조하는 방법
KR20130128033A (ko) 전지셀 가스 제거 장치
KR102079781B1 (ko) 갭 조절 지그를 이용한 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법
KR20180107859A (ko) 활성화된 전지셀의 가스 제거 장치
KR102504756B1 (ko) 라미네이션 장치 및 라미네이션 방법
KR102256482B1 (ko) 전극 적층체의 제조 방법
EP4050688A1 (en) Apparatus and method for improving foldability of separator in prismatic secondary battery cell manufacturing equipment
KR101888207B1 (ko) 전지 셀 적층 지그
KR200493852Y1 (ko) 공급 컨베이어를 포함하는 전극 접합 장치
US20230048828A1 (en) Rolling Device for Secondary Battery
US20220140303A1 (en) Cathode for secondary battery and method for manufacturing same
KR102032814B1 (ko) 이차전지의 젤리롤 양단 압축 성형장치
KR20180115053A (ko) 전극 합제층의 접착력이 불균일한 전극조립체 및 이의 제조 장치
EP4342623A1 (en) Electrode manufacturing device used for laser notching of electrode
US20230387446A1 (en) Pouch Sealing Apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant