KR20190089377A - 스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치 - Google Patents

스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190089377A
KR20190089377A KR1020180007787A KR20180007787A KR20190089377A KR 20190089377 A KR20190089377 A KR 20190089377A KR 1020180007787 A KR1020180007787 A KR 1020180007787A KR 20180007787 A KR20180007787 A KR 20180007787A KR 20190089377 A KR20190089377 A KR 20190089377A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
battery cells
supporting
module
welding
Prior art date
Application number
KR1020180007787A
Other languages
English (en)
Inventor
김응수
Original Assignee
세메스 주식회사
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 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020180007787A priority Critical patent/KR20190089377A/ko
Publication of KR20190089377A publication Critical patent/KR20190089377A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0461—Welding tables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices

Abstract

전지 셀 연결을 위한 용접 장치가 개시된다. 상기 용접 장치는 상기 전지 셀들을 지지하고 수평 방향으로 이동시키기 위한 스테이지 모듈과, 상기 스테이지 모듈의 상부에 배치되며 상기 전지 셀들의 전극 탭들과 집전 부재를 용접하기 위한 용접 모듈을 포함한다. 상기 스테이지 모듈은, 적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제1 스테이지와, 적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제2 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 양측 단부를 지지하며 상기 제1 스테이지를 상기 전지 셀들이 로드 및 언로드되는 제1 위치와 상기 용접 모듈 아래의 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제1 수평 구동부와, 상기 제2 스테이지의 하부를 지지하며 상기 제2 스테이지를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제2 수평 구동부와, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 서로 반대 방향으로 이동시키기 위하여 상기 제2 스테이지의 높이를 조절하는 수직 구동부를 포함한다.

Description

스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치{Stage module and welding apparatus for battery cell connections including the same}
본 발명의 실시예들은 스테이지 모듈과 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전지 셀들을 지지하기 위한 스테이지 모듈과 상기 전지 셀들의 전극 탭들을 집전 부재들과 연결하기 위한 용접 장치에 관한 것이다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라 젤리 롤 형태의 전지셀이 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 젤리-롤 형태의 전지셀이 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다.
상기 전지셀은 양극 활물질이 도포된 양극 시트와 음극 활물질이 도포된 음극 시트가 분리막을 개재하여 젤리 롤 형태로 권취된 것으로, 상기 전지셀이 권취된 형태를 유지할 수 있도록 권취 단부 부위에 보호 테이프를 부착하여 풀림을 방지할 수 있다. 상기 전지셀은 케이스 내에 삽입된 후 캡 플레이트에 의해 밀봉될 수 있으며, 전지셀의 전극 단자들은 상기 캡 플레이트를 관통하여 설치될 수 있다.
한편, 상기 이차 전지의 용량을 증가시키기 위해 상기 케이스 내에는 복수의 전지셀들이 삽입될 수 있다. 예를 들면, 상기 케이스 내에는 두 개의 전지 셀들이 전기적으로 서로 연결된 상태에서 삽입될 수 있으며, 이 경우 상기 전지 셀들의 전극 탭들은 집전 부재들에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 집전 부재들은 상기 캡 플레이트의 전극 단자들과 연결될 수 있으며, 상기 전지셀들과 상기 케이스는 절연 시트들에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
한편, 상기 전지 셀들을 서로 전기적으로 연결하기 위한 용접 장치 내부에는 상기 전지 셀들을 지지하기 위한 스테이지가 구비될 수 있으며, 상기 스테이지는 상기 전지 셀들이 로드 및 언로드되는 제1 위치와 상기 전극 탭들과 상기 집전 부재들을 용접을 통해 서로 연결하기 위한 용접 모듈 아래의 제2 위치 사이에서 상기 전지 셀들을 이송할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0034122호 (공개일자 2017년 03월 28일)
본 발명의 실시예들은 전지 셀들의 로드 및 언로드에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 스테이지 모듈과 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 스테이지 모듈은, 적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제1 스테이지와, 적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제2 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 양측 단부를 지지하며 상기 제1 스테이지를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제1 수평 구동부와, 상기 제2 스테이지의 하부를 지지하며 상기 제2 스테이지를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제2 수평 구동부와, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 서로 반대 방향으로 이동시키기 위하여 상기 제2 스테이지의 높이를 조절하는 수직 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 스테이지와 제2 스테이지는 두 개의 전지 셀들을 지지하기 위한 플레이트 형태의 서포트 부재를 각각 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 서포트 부재 상에 지지된 상기 전지 셀들 사이에는 상기 전지 셀들의 전극 탭들을 서로 연결하기 위한 집전 부재들이 놓여지는 리세스들이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 서포트 부재의 가장자리 부위들에는 상기 전지 셀들의 위치를 정렬하기 위한 제1 정렬 부재들이 구비되고, 상기 서포트 부재의 중앙 부위에는 상기 전지 셀들 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제2 정렬 부재가 구비될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전지 셀 연결을 위한 용접 장치는, 상기 전지 셀들을 지지하고 수평 방향으로 이동시키기 위한 스테이지 모듈과, 상기 스테이지 모듈의 상부에 배치되며 상기 전지 셀들의 전극 탭들과 집전 부재를 용접하기 위한 용접 모듈을 포함할 수 있다. 특히, 상기 스테이지 모듈은, 적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제1 스테이지와, 적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제2 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 양측 단부를 지지하며 상기 제1 스테이지를 상기 전지 셀들이 로드 및 언로드되는 제1 위치와 상기 용접 모듈 아래의 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제1 수평 구동부와, 상기 제2 스테이지의 하부를 지지하며 상기 제2 스테이지를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제2 수평 구동부와, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 서로 반대 방향으로 이동시키기 위하여 상기 제2 스테이지의 높이를 조절하는 수직 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 용접 모듈은 초음파 용접을 위한 혼을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지는 두 개의 전지 셀들을 지지하기 위한 플레이트 형태의 서포트 부재를 각각 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 서포트 부재 상에 지지된 상기 전지 셀들 사이에는 상기 전지 셀들의 음극 탭들을 서로 연결하기 위한 제1 집전 부재가 놓여지는 제1 리세스와 상기 전지 셀들의 양극 탭들을 서로 연결하기 위한 제2 집전 부재가 놓여지는 제2 리세스가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 서포트 부재의 가장자리 부위들에는 상기 전지 셀들의 위치를 정렬하기 위한 제1 정렬 부재들이 구비되고, 상기 서포트 부재의 중앙 부위에는 상기 전지 셀들 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제2 정렬 부재가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 스테이지 모듈은 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 이용하여 상기 전지 셀들을 번갈아 상기 용접 모듈 아래로 제공할 수 있다. 특히, 상기 스테이지 모듈은 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지의 교차 이동을 위해 상기 제2 스테이지의 높이를 조절하는 수직 구동부를 구비할 수 있다. 이에 따라, 상기 전지 셀들의 로드 및 언로드에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있으며, 결과적으로 이차 전지 제조에 소요되는 비용이 크게 감소될 수 있다.
아울러, 상기 제1 수평 구동부는 상기 제1 스테이지의 양측 단부들을 지지할 수 있으며, 상기 제2 수평 구동부는 상기 제2 스테이지의 하부를 지지할 수 있다. 결과적으로 외팔보 형태의 지지 구조와 비교하여 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지의 처짐을 충분히 방지할 수 있으며, 이에 따라 상기 스테이지 모듈의 유지 보수에 소요되는 비용이 크게 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 셀 연결을 위한 용접 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스테이지 모듈을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 스테이지와 제2 스테이지의 교차 이동을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 셀 연결을 위한 용접 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 스테이지 모듈을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 모듈(100)과 전지 셀 연결을 위한 용접 장치(10)는 이차 전지 제조 공정에서 전지 셀들(20)을 전기적으로 서로 연결하기 위해 사용될 수 있다. 상기 용접 장치(10)는 상기 전지 셀들(20)의 전극 탭들(22; 도 3 참조)을 집전 부재(30; 도 3 참조)와 전기적으로 연결하기 위한 용접 모듈(200)과 상기 전지 셀들(20)을 지지하기 위한 스테이지 모듈(100)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테이지 모듈(100)은, 적어도 하나, 예를 들면, 두 개의 전지 셀들(20)을 지지하기 위한 제1 스테이지(110)와, 적어도 하나, 예를 들면, 두 개의 전지 셀들(20)을 지지하기 위한 제2 스테이지(130)와, 상기 제1 스테이지(110)의 양측 단부를 지지하며 상기 제1 스테이지(110)를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제1 수평 구동부(120)와, 상기 제2 스테이지(130)의 하부를 지지하며 상기 제2 스테이지(130)를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제2 수평 구동부(140)와, 상기 제1 스테이지(110)와 상기 제2 스테이지(130)를 서로 반대 방향으로 이동시키기 위하여 상기 제2 스테이지(130)의 높이를 조절하는 수직 구동부(150)를 포함할 수 있다.
상기 제1 수평 구동부(120)와 제2 수평 구동부(140)는 상기 제1 스테이지(110)의 양측 단부 및 상기 제2 스테이지(130)의 하부를 각각 지지함으로써 외팔보 형태의 지지 방식과 비교하여 상기 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(130)의 처짐을 방지할 수 있으며, 상기 수직 구동부(150)는 상기 제2 스테이지(130)의 높이를 조절함으로써 상기 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(130)의 교차 이동을 가능하게 할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 수평 구동부(120)와 상기 제2 수평 구동부(140)는 상기 전지 셀들(20)의 로드 및 언로드를 위한 제1 위치와 상기 용접 모듈(200) 아래의 제2 위치 사이에서 상기 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(130)를 각각 수평 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 위치에서 상기 제1 스테이지(110) 상의 전지 셀들(20)에 대한 용접 공정이 수행되는 동안 상기 제2 위치에서 상기 제2 스테이지(130) 상으로 후속하는 전지 셀들(20)이 로드될 수 있으며, 상기 제1 스테이지(110) 상의 전지 셀들(20)에 대한 용접 공정이 완료된 후 상기 제1 스테이지(110)는 상기 제1 수평 구동부(120)에 의해 상기 제2 위치로 이동되고, 상기 제2 스테이지(130)는 상기 제2 수평 구동부(140)에 의해 상기 제1 위치로 이동될 수 있다. 이어서, 상기 제1 위치에서 상기 제2 스테이지(130) 상의 전지 셀들(20)에 대한 용접 공정이 수행될 수 있으며, 제2 위치에서 상기 제1 스테이지(110) 상의 전지 셀들(20)이 언로드될 수 있다. 따라서, 전지 셀들(20)의 로드 및 언로드에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 수평 구동부(120)는 상기 제1 스테이지(110)의 양측 단부들을 지지하기 위한 제1 서포트 부재들과, 상기 제1 서포트 부재들을 안내하기 위한 제1 가이드 부재들, 및 상기 제1 스테이지(110)를 수평 이동시키기 위한 제1 구동 기구를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 가이드 부재들은 리니어 모션 가이드를 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제1 구동 기구는 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있다.
상기 제2 수평 구동부(140)는 상기 제2 스테이지(130)의 하부를 지지하기 위한 제2 서포트 부재들과, 상기 제2 서포트 부재들을 안내하기 위한 제2 가이드 부재들과, 상기 제2 스테이지(130)를 수평 이동시키기 위한 제2 구동 기구를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 가이드 부재들은 리니어 모션 가이드를 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제2 구동 기구는 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있다.
아울러, 상기 수직 구동부(150)는 상기 제2 수평 구동부(140)에 의해 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 제2 스테이지(130)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 수직 구동부(150)는 상기 제2 스테이지(130)를 수직 방향 이동을 안내하기 위한 수직 가이드 부재와 상기 제2 스테이지(130)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동 기구를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 수직 구동 기구는 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있다.
그러나, 상기 제1 및 제2 구동 기구들과 상기 수직 구동 기구는 상기와 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으므로 상기한 바에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않을 것이다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 구동 기구들과 상기 수직 구동 기구는 공압 실린더 등을 이용하여 구성될 수도 있다.
상기 용접 모듈(200)은, 일 예로서, 초음파 용접을 위한 혼(202)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기와 다르게 상기 용접 모듈(200)은 레이저 용접을 위한 레이저 조사 기구를 구비할 수도 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 스테이지(110)는 두 개의 전지 셀들(20)을 지지하기 위한 플레이트 형태의 서포트 부재(112)를 포함할 수 있다. 특히, 상기 서포트 부재(112)의 중앙 부위들에는 상기 전지 셀들(20)의 전극 탭들(22)을 서로 연결하기 위한 집전 부재들(30)이 놓여지는 리세스들(114)이 구비될 수 있다.
예를 들면, 상기 서포트 부재(112)의 중앙 부위들 상에는 상기 전지 셀들(20)의 음극 탭들을 서로 연결하기 위한 제1 집전 부재가 놓여지는 제1 리세스와, 상기 전지 셀들(20)의 양극 탭들을 서로 연결하기 위한 제2 집전 부재가 놓여지는 제2 리세스가 구비될 수 있다. 상기 전지 셀들(20)의 전극 탭들(22)은 상기 집전 부재들(30) 상에 위치될 수 있으며, 상기 용접 모듈(200)에 의해 상기 전극 탭들(22)과 상기 집전 부재들(30)이 서로 연결될 수 있다.
또한, 상기 서포트 부재(112)의 가장자리 부위들에는 상기 전지 셀들(20)의 위치를 정렬하기 위한 제1 정렬 부재들(116)이 구비될 수 있으며, 상기 서포트 부재(112)의 중앙 부위에는 상기 전지 셀들(20) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제2 정렬 부재(118)가 구비될 수 있다. 한편, 상기 제2 스테이지(130)는 상기 제1 스테이지(110)와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 스테이지(130)에 대한 추가적인 상세 설명은 생략한다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 스테이지와 제2 스테이지의 교차 이동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 스테이지(110)와 상기 제2 스테이지(130)의 교차 이동 즉 서로 반대 방향으로의 이동은 상기 제2 스테이지(130)가 하강된 상태에서 이루어질 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 상기 제1 스테이지(110) 상의 전지 셀들(20)에 대한 용접 공정이 완료되고, 상기 제2 스테이지(130) 상에 후속하는 전지 셀들(20)이 로드된 후, 상기 제2 스테이지(130)는 상기 전지 셀들(20)의 로드 및 언로드가 수행되는 제1 높이로부터 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이로 상기 수직 구동부(150)에 의해 하강될 수 있으며, 이어서 상기 제1 스테이지(110)와 상기 제2 스테이지(130)가 상기 제1 수평 구동부(120)와 상기 제2 수평 구동부(140)에 의해 서로 반대 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제1 위치로 이동된 상기 제2 스테이지(130)는 상기 수직 구동부(150)에 의해 상기 제1 높이로 상승될 수 있으며, 이어서 상기 제2 스테이지(130) 상의 전지 셀들(20)에 대한 용접 공정이 수행될 수 있다. 이때, 상기 제1 높이는 상기 제1 스테이지(110)와 동일한 높이일 수 있다. 상기 제2 위치로 이동된 제1 스테이지(110) 상의 전지 셀들(20)은 후속 공정을 위해 상기 제1 스테이지(110)로부터 언로드될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 스테이지 모듈(100)은 상기 제1 스테이지(110)와 상기 제2 스테이지(130)를 이용하여 상기 전지 셀들(20)을 번갈아 상기 용접 모듈(200) 아래로 제공할 수 있다. 특히, 상기 스테이지 모듈(100)은 상기 제1 스테이지(110)와 상기 제2 스테이지(130)의 교차 이동을 위해 상기 제2 스테이지(130)의 높이를 조절하는 수직 구동부(150)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 상기 전지 셀들(20)의 로드 및 언로드에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있으며, 결과적으로 이차 전지 제조에 소요되는 비용이 크게 감소될 수 있다.
아울러, 상기 제1 수평 구동부(120)는 상기 제1 스테이지(110)의 양측 단부들을 지지할 수 있으며, 상기 제2 수평 구동부(140)는 상기 제2 스테이지(130)의 하부를 지지할 수 있다. 결과적으로 외팔보 형태의 지지 구조와 비교하여 상기 제1 스테이지(110)와 상기 제2 스테이지(130)의 처짐을 충분히 방지할 수 있으며, 이에 따라 상기 스테이지 모듈(100)의 유지 보수에 소요되는 비용이 크게 감소될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 용접 장치 20 : 전지 셀
22 : 전극 탭 30 : 집전 부재
100 : 스테이지 모듈 110 : 제1 스테이지
112 : 서포트 부재 114 : 리세스
116 : 제1 정렬 부재 118 : 제2 정렬 부재
120 : 제1 수평 구동부 130 : 제2 스테이지
140 : 제2 수평 구동부 150 : 수직 구동부
200 : 용접 모듈

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제1 스테이지;
    적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제2 스테이지;
    상기 제1 스테이지의 양측 단부를 지지하며 상기 제1 스테이지를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제1 수평 구동부;
    상기 제2 스테이지의 하부를 지지하며 상기 제2 스테이지를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제2 수평 구동부; 및
    상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 서로 반대 방향으로 이동시키기 위하여 상기 제2 스테이지의 높이를 조절하는 수직 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지는 두 개의 전지 셀들을 지지하기 위한 플레이트 형태의 서포트 부재를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 서포트 부재 상에 지지된 상기 전지 셀들 사이에는 상기 전지 셀들의 전극 탭들을 서로 연결하기 위한 집전 부재들이 놓여지는 리세스들이 구비되는 것을 특징으로 하는 스테이지 모듈.
  4. 제2항에 있어서, 상기 서포트 부재의 가장자리 부위들에는 상기 전지 셀들의 위치를 정렬하기 위한 제1 정렬 부재들이 구비되고,
    상기 서포트 부재의 중앙 부위에는 상기 전지 셀들 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제2 정렬 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 스테이지 모듈.
  5. 전지 셀의 전극 탭들을 집전 부재와 전기적으로 연결하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치에 있어서,
    상기 전지 셀들을 지지하고 수평 방향으로 이동시키기 위한 스테이지 모듈; 및
    상기 스테이지 모듈의 상부에 배치되며 상기 전지 셀들의 전극 탭들과 집전 부재를 용접하기 위한 용접 모듈을 포함하되,
    상기 스테이지 모듈은,
    적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제1 스테이지;
    적어도 하나의 전지 셀을 지지하기 위한 제2 스테이지;
    상기 제1 스테이지의 양측 단부를 지지하며 상기 제1 스테이지를 상기 전지 셀들이 로드 및 언로드되는 제1 위치와 상기 용접 모듈 아래의 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제1 수평 구동부;
    상기 제2 스테이지의 하부를 지지하며 상기 제2 스테이지를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 수평 이동시키기 위한 제2 수평 구동부; 및
    상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 서로 반대 방향으로 이동시키기 위하여 상기 제2 스테이지의 높이를 조절하는 수직 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 용접 모듈은 초음파 용접을 위한 혼을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지는 두 개의 전지 셀들을 지지하기 위한 플레이트 형태의 서포트 부재를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 서포트 부재 상에 지지된 상기 전지 셀들 사이에는 상기 전지 셀들의 음극 탭들을 서로 연결하기 위한 제1 집전 부재가 놓여지는 제1 리세스와 상기 전지 셀들의 양극 탭들을 서로 연결하기 위한 제2 집전 부재가 놓여지는 제2 리세스가 구비되는 것을 특징으로 하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 서포트 부재의 가장자리 부위들에는 상기 전지 셀들의 위치를 정렬하기 위한 제1 정렬 부재들이 구비되고,
    상기 서포트 부재의 중앙 부위에는 상기 전지 셀들 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제2 정렬 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치.
KR1020180007787A 2018-01-22 2018-01-22 스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치 KR20190089377A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180007787A KR20190089377A (ko) 2018-01-22 2018-01-22 스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180007787A KR20190089377A (ko) 2018-01-22 2018-01-22 스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190089377A true KR20190089377A (ko) 2019-07-31

Family

ID=67474090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180007787A KR20190089377A (ko) 2018-01-22 2018-01-22 스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190089377A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114799699A (zh) * 2022-05-26 2022-07-29 宜宾长盈精密技术有限公司 电池盖板极柱焊接工装

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170034122A (ko) 2015-09-18 2017-03-28 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170034122A (ko) 2015-09-18 2017-03-28 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114799699A (zh) * 2022-05-26 2022-07-29 宜宾长盈精密技术有限公司 电池盖板极柱焊接工装

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102015898B1 (ko) 2차전지셀 리드탭 절곡 장치
US10897058B2 (en) Secondary battery, apparatus for manufacturing the same, and method of manufacturing the same
US7500304B2 (en) Packing apparatus for an automated manufacturing system of lithium secondary battery
KR101810659B1 (ko) 전지셀들을 포함하고 있는 전지셀 어셈블리의 전극단자 용접 장치 및 이를 사용한 용접 방법
KR102619196B1 (ko) 저전압 불량 파우치형 이차전지 셀을 검출하기 위한 가압 단락 검사장치
CN110635095B (zh) 使电极引线与汇流条紧密接触的自动挤压治具设备
CN109713351B (zh) 二次电池的绝缘膜封装装置
JP7106798B2 (ja) 低電圧不良のパウチ型二次電池セルを検出するための加圧短絡検査装置
US20190372079A1 (en) Battery pack production method and production device
JP5962012B2 (ja) 連結方法および連結装置
KR102363196B1 (ko) 파우치형 배터리의 충방전용 그립퍼 및 이를 구비한 파우치형 배터리의 충방전 장치
CN111771299B (zh) 电池制造装置及使用该电池制造装置的电池制造方法
KR20190089377A (ko) 스테이지 모듈 및 이를 포함하는 전지 셀 연결을 위한 용접 장치
KR20130116562A (ko) 전극단자의 레이저 용접장치
JP2022544977A (ja) バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車
KR101712449B1 (ko) 중공형 젤리롤 전극 탭플레이트 조립체
KR102322077B1 (ko) 폴딩플레이트를 구비한 2차전지 스테킹 장치
JP7321634B2 (ja) 溶接用ジグ
KR20210054790A (ko) 저항 용접용 메탈 플레이트 및 이를 이용한 저항 용접 방법
KR102043114B1 (ko) 2차전지셀 전극리드탭의 용접 가이드 장치
KR20210097315A (ko) 용접성이 향상된 전지 셀 및 이의 가공 장치
US20240006725A1 (en) Electrode tab guide apparatus, and electrode tab manufacturing apparatus and electrode assembly manufacturing method using the same
KR102407243B1 (ko) 배터리셀의 리드탭용 레이저 용접방법
WO2014204030A1 (en) Laser welding apparatus for electrode terminal
EP4318775A1 (en) Separator thickness adjusting device and method, and wound electrode assembly production system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application