KR20200139983A - Continuous-Type Cell Stack Electrode Clamping Apparatus for Secondary Battery - Google Patents
Continuous-Type Cell Stack Electrode Clamping Apparatus for Secondary Battery Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200139983A KR20200139983A KR1020190066570A KR20190066570A KR20200139983A KR 20200139983 A KR20200139983 A KR 20200139983A KR 1020190066570 A KR1020190066570 A KR 1020190066570A KR 20190066570 A KR20190066570 A KR 20190066570A KR 20200139983 A KR20200139983 A KR 20200139983A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cell stack
- electrode
- clamping
- driving
- drive
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2차 전지의 제조 중 셀 스택의 전극을 크랭크 링크 구동방식으로 연속해서 클램핑 고정하여 2차 전지 내부의 셀 스택(cell stack)을 효율적으로 제조 생산하는 것이 가능한 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치.The present invention relates to a continuous high-speed cell stack electrode clamping device for a secondary battery, and more particularly, a cell stack inside a secondary battery by continuously clamping and fixing the electrodes of the cell stack by a crank link driving method during manufacture of the secondary battery. A continuous high speed cell stack electrode clamp device for secondary batteries capable of efficiently manufacturing and producing (cell stack).
일반적으로 화학전지는 양극판과 음극판의 전극 한 쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서, 상기 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다. 이러한, 화학전지는 충전반응이 매우 느려서 1회 방전 용도로만 쓰이는 1차 전지와, 반복적인 충방전을 통해 재사용이 가능한 2차 전지로 구분하여 사용되고 있다.In general, a chemical cell is a cell composed of a pair of electrodes of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and an electrolyte, and the amount of energy that can be stored varies depending on the material constituting the electrode and the electrolyte. These chemical batteries are used by being divided into a primary battery that is used only for one-time discharge because the charging reaction is very slow, and a secondary battery that can be reused through repeated charging and discharging.
최근 들어 1차 전지와는 달리 충방전이 가능한 2차 전지는 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 일예로 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.In recent years, unlike primary batteries, secondary batteries capable of charging and discharging are applied to various technical fields throughout the industry, and are widely used as energy sources for advanced electronic devices such as wireless mobile devices, for example, as well as fossil fuels. It is also attracting attention as an energy source such as hybrid electric vehicles, which is proposed as a solution to the air pollution of existing gasoline and diesel internal combustion engines that use gasoline and diesel.
이러한 2차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 2차 전지 등이 있으며, 도 1에서는 2차 전지 중 하나인 리튬 전지의 작동원리 모델을 도시한 것으로, 기본적으로 2차 전지는 양극판, 분리막, 음극판이 순차적으로 적층되어 전해질 용액에 담가진 형태로 이루어진다.Such secondary batteries include a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-hydrogen battery, a lithium secondary battery, and the like, and FIG. 1 shows a model of the operating principle of a lithium battery, one of the secondary batteries. , Basically, a secondary battery consists of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate sequentially stacked and immersed in an electrolyte solution.
이와 같은 2차 전지 내부 셀 스택을 제작하는 방식은 크게 두 가지로 나뉜다. 소형 2차 전지의 경우 음극판 및 양극판을 분리막 상에 배치하고 이를 말아서(winding) 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 제작하는 방식이 많이 사용되며, 보다 많은 전기 용량을 가지는 중대형 2차 전지의 경우에는 음극판 및 양극판, 분리막을 적절한 순서로 적층(stacking)하여 제작하는 방식이 많이 사용된다.Methods of manufacturing such a cell stack inside a secondary battery are largely divided into two types. In the case of small secondary batteries, a method of arranging the negative and positive plates on a separator and winding them to form a jelly-roll is widely used, and in the case of a medium-large-sized secondary battery having a higher electric capacity A method of manufacturing a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator in an appropriate order is widely used.
이때, 2차 전지 내부 셀 스택을 적층식으로 제작하는 방식은 여러 가지가 있는데, 그 중 Z-스택킹(Z-stacking) 방식에서는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 분리막(3)이 지그재그로 접힌 형태를 이루며 그 사이에 음극판(1) 및 양극판(2)이 교번되어 삽입된 형태로 적층되도록 한다.At this time, there are various methods of manufacturing the cell stack inside the secondary battery in a stacked manner, among which, in the Z-stacking method, as shown in FIG. 2, the
상기와 같은 2차 전지의 셀 스택 제조와 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1959082호(2019.03.11.)에는 음극판 이송수단 및 양극판 이송수단, 세퍼레이터 공급수단, 적층 스테이지, 클램프 유닛, 왕복안내수단을 구비토록 구성하되, 상기 클램프 유닛은, 음극판 이송수단 및 양극판 이송수단과 간섭 없이 적층 플레이트의 폭 방향 양측에 두개조를 이루고, 각조는 양측 한 쌍을 이루게 구성하되, 각각의 클램프 유닛은, 적층 플레이트의 하부로 수직 돌출되며 하단에는 설치판을 갖는 지지대; 지지대에 설치되어 폭방향으로 출몰 작동하는 클램퍼 이격동력수단; 클램퍼 이격동력수단에 연결되어 폭방향 왕복 작동하는 이동대; 이동대 상부에 형성되어 상하 승강 작동하는 클램핑 동력수단; 클램핑 동력수단에 연결되는 승강대와, 승강대의 외측단에서 상부로 수직 입설되는 측면 마감대와, 측면 마감대의 상단에서 적층 플레이트 측으로 직각 연장되는 누름판으로 된 클램퍼를 포함하여 이루어지는 이차전지의 셀 스택 고속 제조장치가 공지되어 있다.As a prior art disclosed in connection with the manufacturing of a cell stack of a secondary battery as described above, Korean Patent Application Publication No. 11959082 (2019.03.11.) discloses a negative electrode plate transfer means and a positive electrode plate transfer means, a separator supply means, a stacking stage, and a clamp. It is configured to include a unit and a reciprocating guide means, wherein the clamp unit comprises two groups on both sides in the width direction of the stacked plate without interference with the negative plate transfer means and the positive plate transfer means, and each tank is configured to form a pair on both sides. The clamp unit includes a support that protrudes vertically to a lower portion of the stacked plate and has an installation plate at a lower end; Clamper separation power means installed on the support and operating in the width direction; A moving platform connected to the clamper separating power means and reciprocating in the width direction; A clamping power means formed on the upper part of the mobile platform and operating up and down; High-speed manufacturing of a cell stack of secondary batteries comprising a lift platform connected to the clamping power means, a side finish that is vertically installed from the outer end of the lift platform to the top, and a clamper made of a pressing plate extending from the top of the side finish to the stacked plate at a right angle. The device is known.
그러나 상기한 종래기술은 셀 스택 제조장치에 적용된 클램프 유닛의 구동구조가 상하 승강 작동 및 전후 이송 작동이 모두 실린더에 의한 직선방향으로의 신장구동구조 및 순차적 구동구조를 이루기 때문에 반복적인 클램프 공정에서 시간이 지연되어 택트 타임을 개선하기 어려우며, 이는 작업 시간의 지연 및 생산성 저하를 초래하게 된다는 문제가 있었다.However, in the above-described conventional technology, since the drive structure of the clamp unit applied to the cell stack manufacturing apparatus forms an extension drive structure and a sequential drive structure in a linear direction by a cylinder in both the up and down lifting operation and the front and rear transfer operation, the time in the repeated clamping process Due to this delay, it is difficult to improve the tact time, which causes a delay in working time and a decrease in productivity.
또한, 상기한 종래기술은 전극을 향한 누름 압착 후 그대로 후진 구동하기 때문에 후진 구동시 전극과의 마찰이 발생하여 전극손상을 초래하며 장비의 표면 조기 마모현상으로 클램프 구성의 수명이 단축된다는 문제가 있었다.In addition, since the prior art described above is driven backwards as it is after pressing and pressing toward the electrode, friction with the electrode occurs when driving backward, resulting in electrode damage, and there was a problem that the life of the clamp configuration was shortened due to early wear of the surface of the equipment. .
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 셀 스택의 전극에 대한 클램프 구동을 편심 캠 구조를 갖는 크랭크 링크 구동방식을 이루게 구성하므로 일괄적인 구동성을 도모하면서 전극의 연속적인 클램프 공정에 대한 택트 타임을 개선할 수 있는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and since the clamp driving for the electrode of the cell stack is configured to form a crank link driving method having an eccentric cam structure, To provide a continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery capable of improving tact time, an object thereof.
뿐만 아니라 본 발명은 전극을 클램프 구동한 후 후진시 자연히 상승이동될 수 있게 구성하므로 클램핑 공정 직후 전극과의 마찰을 최소화할 수 있는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery capable of minimizing friction with the electrode immediately after the clamping process, since the electrode is configured to be moved upward naturally after clamping driving.
본 발명이 제안하는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치는 셀 스택의 적층 전극에 대응하여 양측에 대칭된 구조를 이루고 전극을 폭 방향에서 클램핑 고정하는 셀 스택 전극 클램프장치에 있어서, 셀 스택의 적층 지점을 향해 전방으로 연장 형성되고, 전극의 상면을 누름 접촉 가능하게 형성하는 누름판과; 상기 누름판을 지지하며 적층 전극을 누름 압착하도록 상기 누름판을 상하 승강 구동하는 클램핑구동유닛과; 상기 클램핑구동유닛의 하부를 유동 가능하게 지지하되, 셀 스택을 기준으로 양측에 배치된 상기 클램핑구동수단이 적층 전극에 접근 가능하게 전후 방향으로 일괄 구동하는 Y축모션유닛;을 포함하고, 상기 Y축모션유닛은, 상기 클램핑구동유닛의 하부에 구름 이동 가능하게 설치하는 이송수단과, 정속 회전구동하며 원주방향으로 한 쌍의 편심축을 구비하는 회전구동수단과, 상기 회전구동수단의 편심축과 상기 이송수단을 상호 연결하여 상기 회전구동수단의 회전운동을 상기 클램핑구동유닛의 직선왕복운동으로 전환하는 연결링크를 포함하여 이루어진다.The continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery proposed by the present invention has a structure symmetrical on both sides corresponding to the stacked electrode of the cell stack, and in the cell stack electrode clamp device for clamping and fixing the electrode in the width direction, the cell stack A pressing plate extending forward toward the stacking point of the electrode and forming an upper surface of the electrode to be pressed into contact; A clamping driving unit supporting the pressing plate and driving the pressing plate up and down to press and compress the stacked electrode; Including, the Y-axis motion unit for supporting the lower portion of the clamping drive unit to be flowable, and for collectively driving the clamping drive means disposed on both sides of the cell stack in the front and rear directions to access the stacked electrode. The axial motion unit includes a transfer means installed to be rollable under the clamping drive unit, a rotation drive means having a pair of eccentric shafts in a circumferential direction while driving at a constant speed, an eccentric shaft of the rotation drive means and the It comprises a connecting link that interconnects the transfer means to convert the rotational motion of the rotational drive means into a linear reciprocating motion of the clamping drive unit.
상기 클램핑구동유닛은, 전극을 누름 압착하도록 상기 누름판을 상하 승강 구동하는 메인구동실린더와, 상기 메인구동실린더의 하부에 대응하여 위치하고 상기 메인구동실린더를 승강시킬 수 있게 구동하는 버텀구동실린더를 구성한다.The clamping drive unit comprises a main drive cylinder for vertically lifting and lowering the pressing plate so as to press and compress an electrode, and a bottom drive cylinder positioned to correspond to a lower portion of the main drive cylinder and driven to lift the main drive cylinder. .
상기 Y축모션유닛의 회전구동수단은, 상기 편심축이 설치된 구동링크와, 상기 구동링크에 축 연결하여 회전력을 인가하는 구동모터와, 상기 구동링크 및 상기 구동모터의 사이에 설치하여 상기 구동모터의 동력을 감속하는 감속기를 구성한다.The rotation drive means of the Y-axis motion unit includes a drive link provided with the eccentric shaft, a drive motor axially connected to the drive link to apply a rotational force, and the drive motor installed between the drive link and the drive motor. It constitutes a reducer that reduces the power of
또한, 상기 Y축모션유닛에는, 상기 클램핑구동수단의 전후 구동위치를 대기위치 및 클램프위치로 구분하며 상기 구름수단이 주향가능하게 지지하는 지지플레이트를 더 포함하고, 상기 지지플레이트의 클램프위치에는 내측으로 오목하게 형성하는 단차홈을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치.In addition, the Y-axis motion unit further comprises a support plate that divides the front and rear driving positions of the clamping driving means into a standby position and a clamp position, and supports the rolling means so as to be struck, and the clamping position of the support plate further includes A continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery comprising a stepped groove formed concavely.
본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치에 의하면 셀 스택의 적층 지점을 향한 클램프의 구동을 상하 승강구동과 동시에 Y축 방향으로의 편심 크랭크 링크 구동방식으로 구성하므로, Y축 대칭방향에서의 일괄적인 구동구성을 구현하면서 위치제어의 안정성을 도모하고, 전극 클램프 작업의 빠른 택트 타임을 도모하여 제품의 전반적인 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.According to the continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery according to the present invention, the driving of the clamp toward the stacking point of the cell stack is configured as an eccentric crank link driving method in the Y-axis direction at the same time as the vertical lifting driving. It achieves the effect of improving the overall productivity of the product by promoting the stability of the position control while implementing the collective driving configuration in the direction, and promoting the quick tact time of the electrode clamp operation.
뿐만 아니라 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치는 전극의 클램프위치에서 후진 이동시 들림 이동하게 구성하므로, 클램핑 후 전극과의 마찰을 최소화하여 전극 손상 및 누름판의 조기 마모현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the continuous high-speed cell stack electrode clamp device for secondary batteries according to the present invention is configured to lift and move when moving backward from the clamp position of the electrode, it minimizes friction with the electrode after clamping to prevent damage to the electrode and premature wear of the pressing plate. There is an effect that can be done.
도 1은 일반적인 2차 전지의 작동모델을 개략적으로 나타내는 개념도.
도 2는 일반적인 Z-폴딩 적층방식으로 제조된 2차 전지 내부 셀 스택을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 클램핑구동유닛을 나타내는 부분확대도.
도 7은 본 발명에 따른 일실시예의 작동상태를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 Y축모션유닛의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 개념도.1 is a conceptual diagram schematically showing an operation model of a general secondary battery.
2 is a conceptual diagram showing a cell stack inside a secondary battery manufactured by a general Z-folding lamination method.
3 is a front view schematically showing an embodiment according to the present invention.
Figure 4 is a side view schematically showing an embodiment according to the present invention.
5 is a plan view schematically showing an embodiment according to the present invention.
6 is a partially enlarged view showing a clamping drive unit in an embodiment according to the present invention.
Figure 7 is a front view showing the operating state of an embodiment according to the present invention.
8 is a conceptual diagram schematically showing another embodiment of the Y-axis motion unit according to the present invention.
본 발명은 셀 스택의 적층 전극에 대응하여 양측에 대칭된 구조를 이루고 전극을 폭 방향에서 클램핑 고정하는 셀 스택 전극 클램프장치에 있어서, 셀 스택의 적층 지점을 향해 전방으로 연장 형성되고, 전극의 상면을 누름 접촉 가능하게 형성하는 누름판과; 상기 누름판을 지지하며 적층 전극을 누름 압착하도록 상기 누름판을 상하 승강 구동하는 클램핑구동유닛과; 상기 클램핑구동유닛의 하부를 유동 가능하게 지지하되, 셀 스택을 기준으로 양측에 배치된 상기 클램핑구동수단이 적층 전극에 접근 가능하게 전후 방향으로 일괄 구동하는 Y축모션유닛;을 포함하고, 상기 Y축모션유닛은, 상기 클램핑구동유닛의 하부에 구름 이동 가능하게 설치하는 이송수단과, 정속 회전구동하며 원주방향으로 한 쌍의 편심축을 구비하는 회전구동수단과, 상기 회전구동수단의 편심축과 상기 이송수단을 상호 연결하여 상기 회전구동수단의 회전운동을 상기 클램핑구동유닛의 직선왕복운동으로 전환하는 연결링크를 포함하는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치를 기술구성의 특징으로 한다.The present invention is a cell stack electrode clamp device that forms a structure symmetrical on both sides corresponding to the stacked electrode of the cell stack and clamps and fixes the electrode in the width direction, extending forward toward the stacking point of the cell stack, and the upper surface of the electrode A pressing plate formed to enable pressing contact; A clamping driving unit supporting the pressing plate and driving the pressing plate up and down to press and compress the stacked electrode; Including, the Y-axis motion unit for supporting the lower portion of the clamping drive unit to be flowable, and for collectively driving the clamping drive means disposed on both sides of the cell stack in the front and rear directions to access the stacked electrode. The axial motion unit includes a transfer means installed to be rollable under the clamping drive unit, a rotation drive means having a pair of eccentric shafts in a circumferential direction while driving at a constant speed, an eccentric shaft of the rotation drive means and the A continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery comprising a connecting link for converting the rotational motion of the rotational drive means into a linear reciprocating motion of the clamping drive unit by interconnecting the transfer means is characterized by the technical configuration.
다음으로 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of a continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
먼저 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치의 일실시예는 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 셀 스택의 적층 전극(5)에 대응하여 양측에 대칭된 구조를 이루고 전극(5)을 폭 방향에서 클램핑 고정하는 셀 스택 전극 클램프장치에 있어서, 누름판(10)과, 클램핑구동유닛(20)과, Y축모션유닛(30)을 포함하여 이루어진다.First, an embodiment of a continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery according to the present invention, as shown in FIGS. 3 to 5, forms a structure symmetrical on both sides corresponding to the
상기 누름판(10)은 셀 스택에 계속해서 적층되는 전극(5)의 상면을 직접적으로 누름 접촉하여 고정하는 기능을 수행한다.The
상기 누름판(10)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 판자형상으로 이루어지고, 상부에 전방 수평방향으로 연장 형성하되, 셀 스택의 적층 지점 즉 스테이지 상에 적층되는 셀 스택을 향해 전방으로 연장 형성된다.As shown in FIG. 3, the
상기 누름판(10)은 도 3에 나타낸 바처럼, 전극(5)의 적층 스테이지를 기준으로 양측에 서로 대칭된 구조로 2개가 한 쌍을 이루되, 도 4에 나타낸 바처럼, 스테이지의 측 방향으로 서로 간격을 두고 2개를 구비하여 두 쌍의 누름판(10) 및 클램핑구동유닛(20)을 구비토록 구성한다.As shown in FIG. 3, two of the
상기 누름판(10)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 전극(5)의 상면 중 외측 모서리부분에 대응하여 누름 접촉한다.As shown in FIG. 5, the
상기에서 누름판(10)은 셀 스택의 전극(5) 모서리부분에 대응하여 직각방향으로 누름 접촉할 수 있게 개개의 누름판(10)마다 직각방향으로 연장 형성된 구조를 이루므로, 전극(5)의 클램프 누름 면적을 확대하는 것이 가능하다.In the above, the
상기 클램핑구동유닛(20)은 로드의 상단에 상기 누름판(10)을 지지 고정하되, 스테이지 상에 위치한 적층 전극(5)을 상기 누름판(10)에 의하여 누름 압착될 수 있게 구동하는 기능을 수행한다.The
상기 클램핑구동유닛(20)은 상기 누름판(10)의 위치를 상하 승강 구동하게 구성한다. 즉, 상기 클램핑구동유닛(20)은 상기 누름판(10)을 향한 전진 접근시 하향 구동하여 상기 누름판(10)을 누름 압착하고, 상기 누름판(10)을 기준으로 후진시 상향 구동하게 구성한다.The clamping
상기 클램핑구동유닛(20)은 상기 Y축모션유닛(30)과 연동하여 구동하는 구조로서, 상기 Y축모션유닛(30)에 의하여 상기 클램핑구동유닛(20)이 전진하면 상기 클램핑구동유닛(20)에서 상기 누름판(10)을 하향 구동시키고, 상기 Y축모션유닛(30)에 의하여 상기 클램핑구동유닛(20)이 후진하는 과정에서 상기 클램핑구동유닛(20)은 상기 누름판(10)을 상향 구동시키게 된다.The
상기 클램핑구동유닛(20)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 상하 2단 구동구조를 갖는 구성으로서, 메인구동실린더(21) 및 버텀구동실린더(23)를 구성한다.As shown in FIG. 6, the
상기 메인구동실린더(21)는 상기 누름판(10)이 상단에 설치되어 전극(5)을 누름 압착하기 위한 동력을 전달하되, 상기 누름판(10)의 상하 승강 구동을 위한 직접적인 동력을 전달한다.The
상기 메인구동실린더(21)는 상기 Y축모션유닛(30)이 전진 이동함에 따른 전방 클램프위치에서 상기 누름판이 전극을 누름 압착하게 하강 구동한다.The
상기 버텀구동실린더(23)는 상기 메인구동실린더(21)의 하부에 대응하여 위치한다.The
상기 버텀구동실린더(23)는 상기 메인구동실린더(21)를 승강시킬 수 있게 구동한다. 즉, 상기 버텀구동실린더(23)는 Y축모션유닛(30)이 후진 이동할 때 전극(5)에 대응한 상기 누름판(10)의 누름 접촉상태를 순간적으로 접촉 해제상태로 전환하도록 상기 메인구동실린더(10)를 상승 이동시킨다.The
상기와 같이 클램프구동유닛(20)을 구성하게 되면, 전극(5)의 클램프위치에서 후진 이동시 누름판(10)이 상향 들림 이동하게 구성하므로, 클램핑 후 전극(5)과의 마찰을 최소화하여 전극 손상 및 누름판(10)의 조기 마모현상을 방지하는 것이 가능하다.When the
상기 Y축모션유닛(30)은 상기 누름판(10)을 전후 방향 즉 스테이지 상에 적층된 셀 스택의 전극(5)을 기준으로 Y축 방향을 향해 이동할 수 있게 구동한다.The Y-
상기 Y축모션유닛(30)은 상기 클램핑구동유닛(20)의 하부를 유동 가능하게 지지한다.The Y-
상기 Y축모션유닛(30)은 셀 스택을 기준으로 양측에 배치된 상기 클램핑구동유닛(20)이 적층 전극(5)에 접근 가능하게 전후 방향으로 하나의 동력전달에 의해 일괄 구동하게 구성한다.The Y-
상기 Y축모션유닛(30)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 클램핑구동유닛(20)의 하부에 설치하는 이송수단(31)과, 상기 이송수단(31)을 전후 이동시킬 수 있게 동력을 인가하는 회전구동수단(33) 및 연결링크(37)를 구성한다.As shown in FIG. 3, the Y-
상기 이송수단(31)은 상기 클램핑구동유닛(20)의 하부에 직선 이동 가능하게 설치한다. 즉, 상기 이송수단(31)은 전극(5)이 적층되는 위치에 대응하여 전후 직선방향으로 안내되도록 레일(R) 상에 이동 가능하게 설치한다.The transfer means 31 is installed to be linearly movable under the clamping
상기 회전구동수단(33)은 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 정속 회전구동할 수 있는 구조로서, 구동링크(34)와, 구동모터(35) 및 감속기(36)를 구비토록 구성한다.As shown in Figs. 3 and 5, the rotation drive means 33 has a structure capable of constant-speed rotational drive, and is configured to include a
상기 구동링크(34)는 회전 원주방향으로 한 쌍의 편심축(C)을 구비한다.The
상기 구동링크(34)는 상기 편심축(C)의 양쪽 끝단에 설치되므로, 상기 구동링크(34)의 회전 구동에 의하여 상기 편심축(C)이 위치이동하게 된다.Since the driving
상기 구동모터(35)는 상기 구동링크(34)에 축 연결하여 정속 회전구동을 위한 회전력을 인가한다.The driving
상기 감속기(36)는 상기 구동링크(34) 및 상기 구동모터(35)의 사이에 설치하여 상기 구동모터의 동력을 감속한다.The
상기 감속기(36)의 감속비는 10:1을 이룬다.The reduction ratio of the
상기 연결링크(37)는 상기 회전구동수단(33)의 편심축(C)과 상기 이송수단(31)을 상호 연결하여 상기 회전구동수단(33)의 구동에 따른 회전운동을 상기 클램핑구동유닛(20)의 직선왕복운동으로 전환한다.The connecting
상기 회전구동수단(33)은 회전축(35)을 기준으로 정회전 및 역회전을 교대로 구동한다. 즉, 상기 Y축모션유닛(30)은 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 회전구동수단(33)에서 시계방향으로의 정회전 구동으로 상기 누름판(10)이 전극을 향해 전진 접근하게 상기 클램핑구동유닛(20)을 당김 이동시키고, 상기 회전구동수단(33)에서 반시계방향으로의 역회전 구동으로 상기 누름판(10)이 전극으로부터 후퇴하게 상기 클램핑구동유닛(20)에 미는 힘이 작용하도록 이동시킨다.The rotation drive means 33 alternately drives forward rotation and reverse rotation based on the
또한, 상기 Y축모션유닛(30)의 다른 실시예는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 이송수단(31)을 주행 가능하게 지지하는 지지플레이트(39)를 구비토록 구성한다.In addition, another embodiment of the Y-
상기 지지플레이트(39)는 상기 클램핑구동유닛(20)의 전후 구동위치를 대기위치(a1) 및 클램프위치(a2)로 구분하게 형성한다. 즉, 상기 지지플레이트(39)는 Y축모션유닛(30)의 구동에 의한 상기 클램핑구동유닛(20)의 후퇴 대기상태의 영역인 대기위치(a1)와, 상기 Y축모션유닛(30)의 구동에 의한 상기 클램핑구동유닛(20)의 전진 대기상태의 영역인 클램프위치(a2)로 구분 형성한다.The
상기 지지플레이트(39)의 클램프위치(a2)에는 내측으로 오목한 단차홈(39a)을 형성한다. 즉, 상기 클램핑구동유닛(20)에 의하여 상기 누름판(10)으로부터 전극(5)을 누른 상태에서 상기 Y축모션유닛(30)의 후진 구동시 상기 단차홈(39a)에 상기 이송수단(31)이 올라탐에 따라 상기 누름판(10)의 위치가 상승하게 된다.In the clamping position (a2) of the support plate (39), a step groove (39a) concave inward is formed. That is, when the Y-
상기 단차홈(39a)의 일측에는 상기 지지플레이트(39)의 상면을 향해 외측으로 상향 경사진 경사지지턱(39b)을 형성하므로, 상기 Y축모션유닛(30) 중 상기 이송수단(31)의 완만한 주행성을 도모하는 것이 가능하다.One side of the step groove (39a) is formed with an inclined support jaw (39b) inclined upward toward the upper surface of the support plate (39), so that the transfer means (31) of the Y-axis motion unit (30) It is possible to achieve smooth running.
상기와 같이 지지플레이트(39)의 클램프위치(a2)에서 누름 압착 및 후진 이동시 들림 이동될 수 있게 단차홈(39a)을 형성하게 되면, 클램핑 후 전극과의 마찰을 최소화하여 전극 손상 및 누름판의 조기 마모현상을 방지하고, 전극에 대한 클램프 고정효율을 향상시키는 것이 가능하다.If the
즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치에 의하면, 셀 스택의 적층 지점을 향한 클램프의 구동을 상하 승강구동과 동시에 Y축 방향으로의 편심 크랭크 링크 구동방식으로 구성하므로, Y축 대칭방향에서의 일괄적인 구동구성을 구현하면서 위치제어의 안정성을 도모하고, 전극 클램프 작업의 빠른 택트 타임을 도모하여 제품의 전반적인 생산성을 크게 향상시키는 것이 가능하다.That is, according to the continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery according to the present invention configured as described above, the driving of the clamp toward the stacking point of the cell stack is driven up and down and the eccentric crank link driving method in the Y-axis direction at the same time. Because it is composed of, it is possible to achieve stability of position control while realizing a collective driving configuration in the Y-axis symmetrical direction, and to promote a quick tact time for electrode clamping work, thereby greatly improving the overall productivity of the product.
상기에서는 본 발명에 따른 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above, a preferred embodiment of the continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery according to the present invention has been described, but the present invention is not limited thereto, and various types of devices within the scope of the claims, the specification of the invention, and the accompanying drawings are described. It is possible to change and implement, and this also belongs to the scope of the present invention.
10 : 누름판
20 : 클램핑구동유닛
21 : 메인구동실린더
23 : 버텀구동실린더
30 : Y축모션유닛
31 : 이송수단
33 : 회전구동수단
34 : 구동링크
35 : 구동모터
36 : 감속기
37 : 연결링크
39 : 지지플레이트
39a : 단차홈
39b : 경사지지턱10: pressure plate 20: clamping drive unit
21: main driving cylinder 23: bottom driving cylinder
30: Y-axis motion unit 31: transfer means
33: rotation drive means 34: drive link
35: drive motor 36: reducer
37: connection link 39: support plate
39a:
Claims (4)
셀 스택의 적층 지점을 향해 전방으로 연장 형성되고, 전극의 상면을 누름 접촉 가능하게 형성하는 누름판과;
상기 누름판을 지지하며 적층 전극을 누름 압착하도록 상기 누름판을 상하 승강 구동하는 클램핑구동유닛과;
상기 클램핑구동유닛의 하부를 유동 가능하게 지지하되, 셀 스택을 기준으로 양측에 배치된 상기 클램핑구동수단이 적층 전극에 접근 가능하게 전후 방향으로 일괄 구동하는 Y축모션유닛;을 포함하고,
상기 Y축모션유닛은, 상기 클램핑구동유닛의 하부에 구름 이동 가능하게 설치하는 이송수단과, 정속 회전구동하며 원주방향으로 한 쌍의 편심축을 구비하는 회전구동수단과, 상기 회전구동수단의 편심축과 상기 이송수단을 상호 연결하여 상기 회전구동수단의 회전운동을 상기 클램핑구동유닛의 직선왕복운동으로 전환하는 연결링크를 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치.
In the cell stack electrode clamp device for forming a structure symmetrical on both sides corresponding to the stacked electrode of the cell stack and clamping and fixing the electrode in the width direction,
A pressing plate extending forward toward a stacking point of the cell stack and forming an upper surface of the electrode to be pressed into contact;
A clamping driving unit supporting the pressing plate and driving the pressing plate up and down to press and compress the stacked electrode;
Including; a Y-axis motion unit for supporting the lower portion of the clamping drive unit to be flowable, and for collectively driving the clamping drive means disposed on both sides of the cell stack in the front and rear directions to access the stacked electrode; and
The Y-axis motion unit includes: a conveying means installed to be rollable under the clamping drive unit, a rotation drive means having a pair of eccentric shafts in a circumferential direction while driving at a constant speed, and an eccentric shaft of the rotation drive means. And a connection link for converting the rotational motion of the rotational drive means into a linear reciprocating motion of the clamping drive unit by interconnecting the transfer means and the continuous high-speed cell stack electrode clamp device for secondary batteries.
상기 클램핑구동유닛은, 전극을 누름 압착하도록 상기 누름판을 상하 승강 구동하는 메인구동실린더와, 상기 메인구동실린더의 하부에 대응하여 위치하고 상기 메인구동실린더를 승강시킬 수 있게 구동하는 버텀구동실린더를 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치.
The method according to claim 1,
The clamping driving unit includes a main driving cylinder that vertically drives the pressing plate so as to press and compress an electrode, and a bottom driving cylinder positioned to correspond to a lower portion of the main driving cylinder and driving the main driving cylinder to be lifted and lowered. A continuous high-speed cell stack electrode clamp device for secondary batteries made.
상기 Y축모션유닛의 회전구동수단은, 상기 편심축이 설치된 구동링크와, 상기 구동링크에 축 연결하여 회전력을 인가하는 구동모터와, 상기 구동링크 및 상기 구동모터의 사이에 설치하여 상기 구동모터의 동력을 감속하는 감속기를 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치.
The method according to claim 2,
The rotation drive means of the Y-axis motion unit includes a drive link provided with the eccentric shaft, a drive motor axially connected to the drive link to apply a rotational force, and the drive motor installed between the drive link and the drive motor. A continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery comprising a speed reducer for decelerating the power of the battery.
상기 Y축모션유닛에는, 상기 클램핑구동수단의 전후 구동위치를 대기위치 및 클램프위치로 구분하며 상기 구름수단이 주행가능하게 지지하는 지지플레이트를 더 포함하고,
상기 지지플레이트의 클램프위치에는 내측으로 오목하게 형성하는 단차홈을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 연속식 고속 셀 스택 전극 클램프장치.
The method according to claim 1,
The Y-axis motion unit further comprises a support plate for dividing the front and rear driving positions of the clamping driving means into a standby position and a clamp position, and supporting the rolling means so as to be able to travel,
A continuous high-speed cell stack electrode clamp device for a secondary battery comprising a step groove formed concave in the clamping position of the support plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190066570A KR20200139983A (en) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Continuous-Type Cell Stack Electrode Clamping Apparatus for Secondary Battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190066570A KR20200139983A (en) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Continuous-Type Cell Stack Electrode Clamping Apparatus for Secondary Battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200139983A true KR20200139983A (en) | 2020-12-15 |
Family
ID=73780270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190066570A KR20200139983A (en) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Continuous-Type Cell Stack Electrode Clamping Apparatus for Secondary Battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20200139983A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102303834B1 (en) * | 2021-01-07 | 2021-09-17 | 조기봉 | Method and apparatus for stacking secondary battery cell elements |
CN113764719A (en) * | 2021-08-16 | 2021-12-07 | 刘志超 | But clamping device is used in continuous type lithium ion battery processing of autoloading |
CN114639859A (en) * | 2022-05-18 | 2022-06-17 | 南通万亨新能源科技有限公司 | Assembling process for new energy power battery |
CN115020726A (en) * | 2022-07-07 | 2022-09-06 | 山东航盛新能源材料有限公司 | High-efficient infiltration device of electrolyte for lithium cell manufacturing |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101959082B1 (en) | 2018-09-07 | 2019-03-18 | 조기봉 | Method and apparatus for stacking secondary battery cell elements |
-
2019
- 2019-06-05 KR KR1020190066570A patent/KR20200139983A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101959082B1 (en) | 2018-09-07 | 2019-03-18 | 조기봉 | Method and apparatus for stacking secondary battery cell elements |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102303834B1 (en) * | 2021-01-07 | 2021-09-17 | 조기봉 | Method and apparatus for stacking secondary battery cell elements |
KR20220099884A (en) * | 2021-01-07 | 2022-07-14 | 조기봉 | Method and apparatus for stacking secondary battery cell elements |
KR20220099885A (en) * | 2021-01-07 | 2022-07-14 | 조기봉 | Method and apparatus for stacking secondary battery cell elements |
CN113764719A (en) * | 2021-08-16 | 2021-12-07 | 刘志超 | But clamping device is used in continuous type lithium ion battery processing of autoloading |
CN113764719B (en) * | 2021-08-16 | 2024-02-09 | 深圳市英联达自动化装备有限公司 | Clamping device capable of automatically feeding for continuous lithium ion battery processing |
CN114639859A (en) * | 2022-05-18 | 2022-06-17 | 南通万亨新能源科技有限公司 | Assembling process for new energy power battery |
CN115020726A (en) * | 2022-07-07 | 2022-09-06 | 山东航盛新能源材料有限公司 | High-efficient infiltration device of electrolyte for lithium cell manufacturing |
CN115020726B (en) * | 2022-07-07 | 2024-02-20 | 山东航盛新能源材料有限公司 | High-efficient infiltration device of electrolyte for lithium cell manufacturing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20200139983A (en) | Continuous-Type Cell Stack Electrode Clamping Apparatus for Secondary Battery | |
US11522211B2 (en) | Apparatus for manufacturing cell stack for secondary battery | |
CN112490479B (en) | Battery cell stack manufacturing system and method for secondary battery | |
KR102253764B1 (en) | Electrode Transfer Apparatus for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery | |
KR101140447B1 (en) | Manufacturing ApparatusUnion of Stack For SecondaryBattery | |
CN103346352B (en) | Lithium battery Full automatic rotating disc type packaging former | |
CN209119246U (en) | A kind of battery core automated processing equipment | |
CN203326045U (en) | Lithium battery full-automatic rotating disc type packaging forming equipment | |
CN217009271U (en) | Laminating device for secondary battery | |
CN108461797B (en) | High-speed battery stack manufacturing apparatus for secondary battery | |
CN110661037A (en) | Novel lamination mechanism of lithium cell | |
CN213366642U (en) | Laminated battery cell processing device | |
KR102320868B1 (en) | Device for manufacturing cell stack for secondary battery | |
CN210489747U (en) | Double-lamination-table lamination equipment | |
CN206624363U (en) | A kind of electric automobile lithium battery pole piece guides conveyer | |
CN218595365U (en) | Lithium battery lamination device | |
CN114393489B (en) | Cylindrical battery core pole polishing device | |
CN216161783U (en) | Feeding and discharging mechanism of square aluminum shell film coating machine | |
CN203250818U (en) | Plate stacking mechanism of storage battery packing piece plate stacking machine | |
KR102361748B1 (en) | secondary battery cell transfer carrier | |
CN209363728U (en) | A kind of material-receiving device for plate shearing machine | |
CN110271707B (en) | Multi-model number and multi-mode boxing equipment for valve-regulated lead-acid storage battery production | |
CN210235447U (en) | Multi-model multi-mode boxing equipment for valve-controlled lead-acid storage battery production | |
CN218144533U (en) | Fragment of brick hacking machine | |
CN112952206A (en) | Lamination lithium battery core and lamination equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E601 | Decision to refuse application |