KR20200141858A - 이차전지용 실링장치 및 실링방법 - Google Patents

이차전지용 실링장치 및 실링방법 Download PDF

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김성환
박찬기
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 전극리드와 상기 전극리드을 감싸고 선단이 외부로 돌출되는 리드필름이 위치한 파우치의 실링부를 실링하는 이차전지용 실링장치로서, 상기 실링부가 안착되는 하부 실링블록; 상기 파우치의 실링부를 향해 이동 가능하게 구비되고, 상기 실링부로부터 돌출된 리드필름을 누르는 지지블록; 상기 하부 실링블록에 안착된 실링부를 가압하는 상부 실링블록; 및 상기 지지블록에 의해 상기 리드필름이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록을 지지하는 보호블록을 포함한다.

Description

이차전지용 실링장치 및 실링방법{SEALING APPARATUS AND METHOD FOR SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지용 실링장치 및 실링방법에 관한 것으로서, 특히 전극리드가 인출된 파우치의 실링부를 실링하는 이차전지용 실링장치 및 실링방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이차전지는 전극조립체, 전극조립체에 결합되는 전극리드, 상기 전극리드의 선단이 인출된 상태로 상기 전극조립체가 수용되는 파우치를 포함하며, 상기 파우치는 전극조립체를 수용하는 수용부와, 상기 수용부의 테두리면을 따라 구비되면서 상기 수용부를 밀폐하는 실링부를 포함한다. 그리고 상기 파우치의 실링부에 위치한 전극리드에는 밀봉력을 높이기 위해 리드필름이 구비된다.
상기와 같은 구성을 가지 이차전지의 제조방법은 전극조립체를 준비하는 준비공정과, 전극조립체에 전극리드를 결합하는 결합공정, 전극리드에 리드필름을 부착하는 부착공정, 상기 리드필름을 파우치의 실링부에 위치시킨 상태로 상기 전극조립체를 파우치에 수용하고 상기 파우치의 실링부를 실링하는 실링공정을 포함한다.
여기서 상기 실링공정은 실링장치를 이용하며, 상기 실링장치는 상기 리드필름이 위치한 파우치의 실링부 상하부를 동시에 가압하는 상하부 가압블록과, 상기 파우치의 실링부로부터 인출된 리드필름을 전극조립체 방향(전지가 평평하게 놓인 경우 수평 방향)으로 눌러서 전극리드의 위치를 보정하는 지지블록을 포함한다.
그러나 상기한 실링장치는 리드필름의 일부가 상기 파우치의 실링부 밖으로 인출되어 있기 때문에 상기 지지블록이 상기 리드필름을 수평 방향으로 설정된 범위 이상 누를 경우 리드필름이 수직방향으로 편향되거나 또는 파손되는 등의 변형이 발생하는 문제점이 있었으며, 이에 따라 품질 검사시 불량으로 판정되면서 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.
특허공개번호 제10-2012-0060700호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 파우치의 실링부로부터 인출된 리드필름을 누르는 지지블록이 상기 리드필름을 설정된 범위 이상 누르지 않게 지지하는 보호블록을 포함하며, 이에 따라 리드필름이 수직방향으로 편향되거나 파손되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 품질 검사시 양품으로 검사되면서 수율을 높일 수 있는 이차전지용 실링장치 및 실링방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지용 실링장치는 전극리드와 상기 전극리드을 감싸고 선단이 외부로 돌출되는 리드필름이 위치한 파우치의 실링부를 실링하기 위한 것으로, 상기 실링부가 안착되는 하부 실링블록; 상기 파우치의 실링부를 향해 이동 가능하게 구비되고, 상기 실링부로부터 돌출된 리드필름을 누르는 지지블록; 상기 하부 실링블록에 안착된 실링부를 가압하는 상부 실링블록; 및 상기 지지블록에 의해 상기 리드필름이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록을 지지하는 보호블록을 포함할 수 있다.
상기 보호블록은, 상기 하부 실링블록에 고정되는 하부 고정부와, 상기 하부 고정부에 연결되고 상기 지지블록에 의해 상기 리드필름이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록을 지지하는 하부 보호부를 구비한 하부 보호부재를 포함할 수 있다.
상기 하부 보호부의 상면은 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 저면에 지지될 수 있다.
상기 하부 보호부의 상면은 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 저면으로부터 이격되면서 상기 하부 보호부와 상기 리드필름 사이에 이격 공간을 형성하고, 상기 하부 보호부와 상기 리드필름 사이의 이격 공간에는 열전도성이 없는 하부 간격부재가 구비될 수 있다.
상기 하부 고정부는 상기 하부 실링블록에 상기 리드필름을 향하는 방향 또는 반대 방향으로 위치 조절 가능하게 고정될 수 있다.
상기 하부 실링블록과 상기 하부 보호부 사이에는 이격 공간이 구비되고, 상기 하부 실링블록과 상기 하부 보호부의 이격공간에는 상기 하부 실링블록에서 발생한 열원이 상기 하부 보호부에 전달되는 것을 방지한 하부 보호층이 포함될 수 있다.
상기 보호블록는, 상기 상부 실링블록에 고정되는 상부 고정부와, 상기 상부 고정부에 연결되고 상기 지지블록에 의해 상기 리드필름이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록을 지지하는 상부 보호부를 구비한 상부 보호부재를 더 포함할 수 있다.
상기 상부 보호부는 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 상면에 지지될 수 있다.
상기 상부 보호부의 저면은 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 상면으로부터 이격되면서 상기 상부 보호부와 상기 리드필름 사이에 이격 공간을 형성하고, 상기 상부 보호부와 상기 리드필름 사이의 이격 공간에는 열전도성이 없는 상부 간격부재가 구비될 수 있다.
상기 상부 보호부는 상기 상부 실링블록에 상기 리드필름을 향하는 방향 또는 반대방향으로 위치 조절 가능하게 고정될 수 있다.
상기 상부 실링블록과 상기 상부 보호부 사이에 이격 공간이 구비되고, 상기 상부 실링블록과 상기 상부 보호부 사이의 이격공간에는 상기 상부 실링블록에서 발생한 열원이 상기 상부 보호부에 전달되는 것을 방지하는 상부 보호층이 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 이차전지용 실링방법은 이차전지를 준비하되, 상기 이차전지는 전극조립체, 전극조립체가 수용되는 파우치, 상기 전극조립체에 결합되고 선단이 상기 파우치의 실링부 밖으로 인출되는 전극리드, 상기 실링부에 위치한 전극리드에 감겨지고 선단이 상기 실링부 밖으로 돌출되는 리드필름을 포함하는 이차전지 준비단계(S10); 상기 전극리드가 위치한 파우치의 실링부를 하부 실링블록에 안착시키고, 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 저면을 보호블록의 하부 보호부재에 위치시키는 이차전지 안착단계(S20); 지지블록을 통해 상기 실링부로부터 돌출된 리드필름을 눌러서 상기 리드필름에 감겨있는 전극리드의 위치를 보정하는 한편, 상기 지지블록은 상기 리드필름을 설정된 범위 누르면 상기 하부 보호부재에 지지되면서 정지되는 리드필름 누름단계(S30); 및 상기 하부 실링블록을 향해 상부 실링블록을 하강시켜서 상기 하부 실링블록에 안착된 파우치의 실링부를 가압하고, 상기 상부 실링블록고 연동하여 보호블록의 상부 보호부재가 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 상면에 위치하면서 상기 지지블록이 리드필름을 설정된 범위 이상 눌리지 않게 지지하는 실링부 실링단계(S40)를 포함할 수 있다.
본 발명의 이차전지용 실링장치는 보호블록을 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 리드필름을 누르는 지지블록이 설정범위 이상 누르는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 리드필름이 수직방향으로 편향되거나 또는 파손되는 등의 변형을 방지할 수 있으며, 이에 따라 수율저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 이차전지용 실링장치로 실링 과정을 수행 중일 때의 단면도.
도 3은 도 2의 부분확대도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 실링장치를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 실링장치를 도시한 사시도.
도 7은 도 6의 단면도.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지용 실링장치를 도시한 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 이차전지]
본 발명의 이차전지(10)는 도 1을 참조하면, 전극조립체, 전극조립체가 수용되는 파우치(11), 일단은 전극조립체에 결합되고 타단은 파우치(11) 밖으로 인출되는 전극리드(12)를 포함하며, 상기 파우치(11)는 전극조립체를 수용하는 수용부(11a)와 상기 수용부(11a)의 테두리면을 따라 형성되고 상기 수용부(11a)를 실링하는 실링부(11b)를 포함한다.
한편, 본 발명의 이차전지(10)는 상기 수용부(11a)의 테두리면에 형성된 실링부(11b) 중 어느 하나의 실링부(11b)를 통해 외부로 인출되고, 상기 실링부(11b)에 위치한 전극리드(12)의 밀봉력을 높이는 리드필름(13)이 구비되며, 상기 리드필름(13)은 전극리드(12)를 감싸면서 전극리드(12)와 실링부(11b) 사이의 밀봉력을 높인다.
여기서 상기 리드필름(13)의 선단은 상기 실링부(11b) 밖으로 인출되며, 이에 따라 전극리드(12)와 실링부(11b) 사이의 밀봉력을 크게 높일 수 있다.
한편, 이와 같은 구성을 가진 이차전지(10)에 포함된 파우치(11)의 실링부(11b)는 본 발명의 실링장치(100)를 통해 실링된다.
특히 본 발명의 이차전지용 실링장치(100)는 전극리드(12)가 인출된 실링부(11b)의 실링시 상기 실링부(11b)로부터 인출된 리드필름(13)이 수직방향으로 편향되거나 파손되는 등의 변형을 방지하며, 이에 따라 수율 저하를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 이차전지용 실링장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링장치]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극리드(12)와 상기 전극리드(12)을 감싸고 선단이 외부로 돌출되는 리드필름(13)이 위치한 파우치(11)의 실링부(11b)를 실링하기 위한 것으로, 상기 실링부(11b)가 안착되는 하부 실링블록(110), 상기 파우치(11)의 실링부(11b)를 향해 이동 가능하게 구비되고 상기 실링부(11b)로부터 돌출된 리드필름(13)을 눌러서 상기 리드필름(13)을 통해 전극리드(12)의 위치를 보정하는 지지블록(120), 상기 하부 실링블록(110)에 안착된 실링부(11b)를 가압하는 상부 실링블록(130), 및 상기 지지블록(120)에 의해 상기 리드필름(13)이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록(120)을 지지하는 보호블록(140)을 포함한다.
하부 실링블록
하부 실링블록(110)은 전극리드가 인출된 파우치의 실링부가 안착되는 것으로, 상면에 상기 전극리드(12)가 인출된 파우치(11)의 실링부(11b)가 밀착되게 안착된다. 이때 하부 실링블록(110)은 파우치(11)를 고정하는 고정지그를 포함하며, 상기 고정지그는 하부 실링블록(110)에 안착된 실링부(11b)가 움직이지 않도록 파우치(11)를 하부 실링블록(110)에 고정한다.
지지블록
상기 지지블록(120)은 실링부로부터 인출된 리드필름을 눌러서 전극리드의 위치를 보정하기 위한 것으로, 하부 실링블록(110)에 안착된 파우치(11)의 실링부(11b)를 향해 수평으로 이동 가능하게 구비되는 이동편(121)과, 상기 이동편(121)의 상면에 구비되고 상기 실링부(11b)로부터 인출되는 전극리드(12)의 양쪽 단부에 위치한 리드필름(13)(도 1에서 보았을 때 리드필름의 좌측 및 우측단부)을 각각 눌러서 상기 리드필름(13)의 위치를 보정하는 한 쌍의 지지편(122)을 포함한다.
즉, 지지블록(120)은 파우치(11)의 실링부(11b)를 향해 이동편(121)을 이동시키면, 한 쌍의 지지편(122)이 실링부(11b)로부터 인출된 전극리드(12)의 측면을 통과하면서 전극리드(12)의 양쪽 측면에 위치한 리드필름(13)을 실링부 방향으로 눌러서 위치를 보정할 수 있다.
상부 실링블록
상부 실링블록(130)은 상기 하부 실링블록(110)의 상부에 구비되고 상기 하부 실링블록(110)을 향해 수직 이동하면서 상기 하부 실링블록(110)에 안착된 실링부(11b)를 가압하여 실링한다.
한편, 파우치의 수용부에는 전극조립체에 구비된 전극탭과 전극리드의 연결부가 구비되고, 상기 연결부는 "V"형태를 가진다. 여기서 상기 파우치(11)의 실링부(11b) 실링시 실링부가 인장되면서 전극리드의 위치가 변경되며, 전극리드의 위치가 변경되면서 상기 연결부에 변형이 발생하는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해 상기 지지블록(120)은 파우치(11)의 실링부(11b)로부터 인출된 리드필름(13)을 눌러서 리드필름(13)에 감싸인 전극리드(12)의 위치를 일정하게 유지시키고, 이에 따라 실링부(11b) 실링시 실링부가 인장되면서 전극리드의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 상기 연결부가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
그러나 지지블록(120)은 설정된 범위 이상 리드필름(13)을 누를 경우 리드필름(13)이 수직방향으로 편향되거나 또는 일부 파손되는 변형이 발생하는 문제점이 있었으며, 그 결과 양품이 불량으로 판정되고, 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.
이를 방지하기 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링장치(100)는 지지블록(120)이 리드필름(13)을 설정된 범위 이상 누르지 않도록 상기 지지블록(120)을 지지하는 보호블록(140)을 포함하며, 상기 보호블록(140)을 통해 리드필름(13)이 수직방향으로 편향되거나 파손되는 변형을 방지할 수 있고, 그 결과 수율 저하를 방지할 수 있다.
보호블록
즉, 보호블록(140)은 지지블록이 리드필름을 설정된 범위 이상 가압하지 않도록 하기 위한 것으로, 상기 하부 실링블록(110)에 구비되고 지지블록(120)이 리드필름(13)을 설정된 범위 이상 누르지 않도록 상기 지지블록(120)을 지지하는 하부 보호부재(141)을 포함한다.
상기 하부 보호부재(141)는 상기 하부 실링블록(110)에 고정되는 하부 고정부(141a)와, 상기 하부 고정부(141a)로부터 상기 리드필름(13)의 저면방향으로 연장되고 상기 리드필름(13)을 가압하는 지지블록(120)을 지지하는 하부 보호부(141b)를 포함한다.
즉, 상기 하부 보호부재(141)는 하부 고정부(141a)와 하부 보호부(141b)가 "ㄱ"역자형 형태로 연결되되, 하부 고정부(141a)의 선단은 하부 실링블록(110)에 고정되며, 하부 보호부(141b)의 선단은 실링부로부터 인출된 리드필름(13) 저면에 위치한다. 이때 상기 지지블록(120)을 향하는 하부 보호부(141b)의 지지면은 리드필름(13)의 설정된 위치에 위치하면서 상기 지지블록(120)이 리드필름(13)을 수평 방향(H)으로 설정된 범위 이상 누르는 것을 방지한다.
이와 같은 구성을 가진 상기 하부 보호부재(141)는 리드필름(13)이 수직방향으로 편향되거나 또는 파손되는 변형을 방지할 수 있다. 즉, 지지블록(120)이 실링부로부터 인출된 리드필름(13)을 수평방향(H)으로 설정된 범위까지 누르는 과정에서, 지지블록(120)이 하부 보호부재(141)의 하부 보호부(141b)에 지지되면서 정지하게 되고, 이에 따라 지지블록(120)에 의해 리드필름(13)이 수직방향으로 편향되거나 또는 파손되는 변형을 방지할 수 있다. 물론 아래에서 설명되듯이, 하부 보호부재(141)는 서로 대칭적인 형태를 가지는 상부 보호부재(142)와 함께 리드필름의 수직방향 변형 방지 역할을 수행할 수 있다.
한편, 상기 하부 보호부(141b)는 상기 실링부(11b)로부터 인출된 리드필름(13)의 저면을 지지하며, 이에 따라 하부 보호부(141b)가 지지되는 리드필름(13)의 표면 강도를 높일 수 있고, 그 결과 리드필름(13)이 편향되거나 또는 파손되는 등의 변형을 크게 방지할 수 있다.
여기서 상기 설정된 범위는 1~4mm일 수 있고, 바람직하게는 2mm일 수 있다. 즉, 지지블록(120)은 리드필름(13)을 1~4mm 이상 누를 경우 하부 보호부재(141)에 지지되면서 정지한다.
한편, 하부 보호부재(141)는 열전도성이 없는 소재로 형성되며, 이에 따라 하부 실링블록(110)의 열원이 상기 하부 보호부재(141)를 통해 리드필름(13)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이는 하부 실링블록(110)의 열원이 하부 보호부재(141)와 리드필름(13)을 통해 실링부(11b)에 전달될 경우 실링부(11b)의 온도가 상승하면서 실링 불량이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 하부 보호부재(141)를 열전도성이 없는 소재로 형성한다.
한편, 보호블록(140)은 하부 보호부재(141)와 함께 상기 지지블록(120)을 지지하는 상부 보호부재(142)를 더 포함한다.
상기 상부 보호부재(142)는 상기 상부 실링블록(130)에 고정되는 상부 고정부(142a)와, 상기 상부 고정부(142a)에 연결되고 상기 지지블록(120)에 의해 상기 리드필름(13)이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록(120)을 지지하는 상부 보호부(142b)를 포함한다. 즉, 상부 보호부재(142)는 상부 고정부(142a)와 상부 보호부(142b)가 "ㄱ"자 형태로 연결되되, 상부 고정부(142a)의 선단은 상부 실링블록(130)에 고정되고 상부 보호부(142b)는 실링부로부터 인출된 리드필름(13) 상면에 위치한다.
이때 상기 지지블록(120)을 향하는 상부 보호부(142b)의 지지면은 리드필름(13)을 기준으로 하부 보호부(141b)와 대응되게 위치한다.
이와 같은 구성을 가진 상기 상부 보호부재(142)는 상부 실링블록(130)과 연동하여 상기 실링부로부터 인출된 리드필름(13)을 향해 이동하면서 상기 지지블록(120)에 의해 상기 리드필름(13)이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록(120)을 지지하며, 이에 따라 지지블록(120)에 의해 리드필름(13)이 수직방향으로 편향되거나 파손되는 등의 변형이 발생하는 것을 크게 방지할 수 있다.
한편, 상기 상부 보호부(142b)는 상기 실링부(11b)로부터 인출된 리드필름(13)의 상면을 지지하며, 이에 따라 상부 보호부(142b)가 지지되는 리드필름(13)의 표면 강도를 높일 수 있고, 그 결과 리드필름(13)이 편향되거나 또는 파손되는 등의 변형을 크게 방지할 수 있다.
이때 상부 보호부재(142)는 상기 하부 보호부재(141)와 동일한 소재로 형성되며, 이에 따라 상부 실링블록(130)의 열원이 상기 상부 보호부재(142)를 통해 리드필름(13)으로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 열원이 리드필름(13)을 통해 실링부(11b)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
특히 하부 보호부(141b)와 상부 보호부(142b)는 리드필름(13)의 상면과 하면을 동시에 지지하거나 또는 가압할 수 있으며, 이에 따라 휘어진 리드필름(13) 또는 리드필름(13) 내부를 관통하는 휘어진 전극리드를 평탄하게 펴줄 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 보호블록(140)은 하부 및 상부 보호부재(141)(142)를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 지지블록(120)에 의해 리드필름(13)이 수직으로 편향되거나 파손되는 등의 변형을 방지할 수 있다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링장치(100)는 지지블록을 지지하는 보호블록(140)을 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 리드필름이 수직으로 편향되거나 또는 파손되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 수율저하를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링장치(100)를 이용한 실링방법을 설명한다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링방법]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 실링방법은 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 이차전지 준비단계(S10), 이차전지 안착단계(S20), 리드필름 누름단계(S30) 및 이차전지 실링단계(S40)를 포함한다.
이차전지 준비단계
이차전지 준비단계(S10)는 전극조립체, 전극조립체가 수용되는 파우치(11), 상기 전극조립체에 결합되고 선단이 상기 파우치(11)의 실링부(11b) 밖으로 인출되는 전극리드(12), 상기 실링부(11b)에 위치한 전극리드(12)에 감겨지고 선단이 상기 실링부(11b) 밖으로 돌출되는 리드필름(13)을 포함하는 이차전지(10)를 준비한다.
이차전지 안착단계
이차전지 안착단계(S20)는 이차전지에 포함된 파우치의 실링부(11b)를 하부 실링블록(110)의 상면에 안착하고, 상기 실링부(11b)로부터 인출된 리드필름(13)의 저면을 하부 실링블록(110)에 고정된 보호블록(140)의 하부 보호부재(141)에 위치시킨다. 그리고 고정지그를 통해 이차전지를 하부 실링블록(110)에 고정한다.
리드필름 누름단계
리드필름 누름단계(S30)는 지지블록(120)를 통해 상기 실링부로부터 인출된 리드필름을 설정된 범위까지 누르며, 이에 따라 리드필름(13)을 통해 전극리드(12)의 위치를 보정한다.
즉, 리드필름 누름단계(S30)는 지지블록(120)의 이동편(121)을 상기 리드필름(13)을 향해 수평으로 이동시키면, 한 쌍의 지지편(122)이 실링부(11b)로부터 인출된 전극리드의 양쪽 측부를 통해 전극리드에 감겨진 리드필름의 양쪽 단부를 설정된 범위까지 누르게 되고, 이에 따라 리드필름(13)의 위치가 보정된다.
이때 지지블록(120)이 설정된 범위 이상 리드필름(13)을 누르면, 상기 지지블록(120)이 상기 하부 보호부재(141)에 지지되면서 정지하며, 이에 따라 지지블록(120)에 의해 리드필름(13)이 설정된 범위 이상 눌리는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 리드필름(13)이 수직으로 편향되거나 파손되는 변형을 방지할 수 있다.
이차전지 실링단계
이차전지 실링단계(S30)는 파우치의 실링부를 향해 상기 상부 실링블록(130)을 수직으로 이동시켜서 상기 실링부 가압하여 실링한다. 이때 상부 실링블록(130)과 연동하여 상부 보호부재(142)가 수직으로 이동하면서 상기 하부 보호부재(141)와 함께 지지블록(120)을 지지하며, 이에 따라 지지블록(120)에 의해 리드필름(13)이 수직으로 편향되거나 파손되는 등의 변형을 크게 방지할 수 있다.
상기와 같은 단계가 완료되면 완제품 이차전지를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 유사한 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 실링장치]
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 실링장치는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 하부 보호부재(141)와 상부 보호부재(142)를 구비한 보호블록(140)을 포함한다.
여기서 상기 하부 보호부재(141)의 하부 보호부(141b) 상면은 상기 실링부(11b)로부터 인출된 리드필름(13)의 저면으로부터 이격되며, 이에 따라 상기 하부 보호부(141b)와 상기 리드필름(13) 사이에 이격 공간을 형성한다.
즉, 하부 보호부재(141)의 하부 보호부(141b)와 상기 리드필름(13) 사이에 이격 공간을 형성하며, 이에 따라 하부 실링블록(110)을 통해 상기 하부 보호부재(141)로 열원이 전달되는 것을 방지하고, 그 결과 하부 실링블록(110)의 열원이 상기 리드필름(13)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
여기서 하부 보호부재(141)의 하부 보호부(141b)와 상기 리드필름(13) 사이는 1~5mm 이격되면서 이격 공간을 형성한다.
한편, 상기 하부 보호부(141b)와 상기 리드필름(13) 사이의 이격공간에는 열전도성이 없는 하부 간격부재(143)를 포함하며, 상기 하부 간격부재(143)를 통해 상기 하부 보호부(141b)에서 상기 리드필름(13)으로 열이 전달되는 것을 크게 방지할 수 있고, 더불어 상기 하부 간격부재(143)가 리드필름을 누름에 따라 리드필름(13)의 강도를 높일 수 있다.
한편, 상부 보호부재(142)의 상부 보호부(142b)의 저면은 상기 실링부(11b)로부터 인출된 리드필름(13)의 상면으로부터 이격되면서 상기 상부 보호부(142b)와 상기 리드필름(13) 사이에 이격 공간을 형성한다.
즉, 상부 보호부(142b)와 상기 리드필름(13) 사이에 이격공간을 형성하며, 이에 따라 상부 보호부재(142)와 상기 리드필름(13)의 연결을 차단하여 상부 실링블록(130)을 통해 상기 상부 보호부재(142)로 전달되는 열원이 상기 리드필름(13)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 상부 보호부재(142)의 상부 보호부(142b)와 상기 리드필름(13) 사이의 이격공간에는 열전도성이 없는 상부 간격부재(144)를 포함하며, 상기 상부 간격부재(144)를 통해 상기 상부 보호부(142b)와 상기 리드필름(13)의 열전도성은 낮추면서 지지력은 높일 수 있다.
[본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 실링장치]
본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 실링장치(100)는 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 하부 보호부재(141)과 상부 보호부재(142)를 구비한 보호블록(140)을 포함한다.
여기서 하부 보호부재(141)는 상기 하부 실링블록(110)에 고정되되, 상기 리드필름을 향하는 방향 또는 반대 방향으로 위치 조절 가능하게 고정된다.
일례로, 상기 하부 실링블록(110)에는 상하방향으로 긴 장홀(111)이 형성되고, 상기 하부 보호부재(141)에는 상기 장홀(111)을 통해 상기 하부 실링블록(110)을 관통하는 고정나사(141c)와 상기 하부 실링블록(110)을 관통한 상기 고정나사(141c)에 결합되는 너트(141d)를 포함한다.
즉, 고정나사(141c)에 결합된 너트(141d)를 푼 상태로 상기 고정나사(141c)를 장홀(111) 내에서 상승 또는 하강시키면 상기 고정나사와 연동하여 하부 보호부재(141)가 상승 또는 하강함에 따라 하부 보호부재(141)의 위치를 조절할 수 있다. 그리고 하부 보호부재(141) 위치 조절이 완료되면, 너트(141d)를 조여서 고정나사(141c)를 고정시키며, 이에 따라 하부 보호부재(141)를 고정할 수 있다. 따라서 상기와 같은 방법으로 하부 보호부재(141)의 위치를 조절할 수 있다.
한편, 상부 보호부재(142)는 상기 상부 실링블록(130)에 고정되되, 상기 리드필름을 향하는 방향 또는 반대 방향으로 위치 조절 가능하게 고정된다.
상부 실링블록(130)에는 상하방향으로 긴 장홀(131)이 형성되고, 상부 보호부재(142)에는 상기 장홀(131)을 통해 상부 실링블록(130)을 관통하는 고정나사(142c)와 상기 고정나사(142c)에 결합되느 너트(142d)를 포함한다.
즉, 고정나사(142c)에 결합된 너트(142d)를 푼 상태로 상기 고정나사(142c)를 장홀(131) 내에서 상승 또는 하강시키면 상기 고정나사(142c)와 연동하여 상부 보호부재(142)가 상승 또는 하강함에 따라 상부 보호부재(142)의 위치를 조절할 수 있다. 그리고 상부 보호부재(142) 위치 조절이 완료되면, 너트(142d)를 조여서 고정나사(142c)를 고정시키며, 이에 따라 상부 보호부재(142)를 고정할 수 있다. 따라서 상기와 같은 방법으로 상부 보호부재(142)의 위치를 조절할 수 있다.
[본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지용 실링장치]
본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지용 실링장치에서 하부 보호부재(141)는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 하부 실링블록(110)과 상기 하부 보호부(141b) 사이에 이격공간이 구비되고, 상기 하부 실링블록(110)과 상기 하부 보호부(141b)의 이격공간에는 상기 하부 실링블록에서 발생한 열원이 상기 하부 보호부에 전달되는 것을 방지하는 하부 보호층(141e)이 포함된다. 이에 따라 하부 실링블록에서 상기 하부 보호부재로 열원이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지용 실링장치에서 상부 보호부재(142)는 상기 상부 실링블록(130)과 상기 상부 보호부(142b) 사이에 이격공간이 구비되고, 상기 상부 실링블록(130)과 상기 상부 보호부(142b) 사이의 이격공간에는 상기 상부 실링블록에서 발생한 열원이 상기 상부 보호부에 전달되는 것을 방지하는 상부 보호층(142e)이 포함된다. 이에 따라 상부 실링블록에서 상기 상부 보호부재로 열원이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
100: 이차전지용 실링장치
110: 하부 실링블록
120: 지지블록
130: 상부 실링블록
140: 보호블록
141: 하부 보호부재
141a: 하부 고정부
141b: 하부 보호부
141e: 하부 보호층
142: 상부 보호부재
142a: 상부 고정부
142b: 상부 보호부
142e: 상부 보호층

Claims (12)

  1. 전극리드와 상기 전극리드을 감싸고 선단이 외부로 돌출되는 리드필름이 위치한 파우치의 실링부를 실링하는 이차전지용 실링장치로서,
    상기 실링부가 안착되는 하부 실링블록;
    상기 파우치의 실링부를 향해 이동 가능하게 구비되고, 상기 실링부로부터 돌출된 리드필름을 누르는 지지블록;
    상기 하부 실링블록에 안착된 실링부를 가압하는 상부 실링블록; 및
    상기 지지블록에 의해 상기 리드필름이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록을 지지하는 보호블록을 포함하는 이차전지용 실링장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호블록은, 상기 하부 실링블록에 고정되는 하부 고정부와, 상기 하부 고정부에 연결되고 상기 지지블록에 의해 상기 리드필름이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록을 지지하는 하부 보호부를 구비한 하부 보호부재를 포함하는 이차전지용 실링장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 보호부의 상면은 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 저면에 지지되는 이차전지용 실링장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 보호부의 상면은 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 저면으로부터 이격되면서 상기 하부 보호부와 상기 리드필름 사이에 이격 공간을 형성하고,상기 하부 보호부와 상기 리드필름 사이의 이격 공간에는 열전도성이 없는 하부 간격부재가 구비되는 이차전지용 실링장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 고정부는 상기 하부 실링블록에 상기 리드필름을 향하는 방향 또는 반대 방향으로 위치 조절 가능하게 고정되는 이차전지용 실링장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 실링블록과 상기 하부 보호부 사이에는 이격 공간이 구비되고,
    상기 하부 실링블록과 상기 하부 보호부의 이격공간에는 상기 하부 실링블록에서 발생한 열원이 상기 하부 보호부에 전달되는 것을 방지한 하부 보호층이 포함되는 이차전지용 실링장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 보호블록는, 상기 상부 실링블록에 고정되는 상부 고정부와, 상기 상부 고정부에 연결되고 상기 지지블록에 의해 상기 리드필름이 설정된 범위 이상 눌리지 않도록 상기 지지블록을 지지하는 상부 보호부를 구비한 상부 보호부재를 더 포함하는 이차전지용 실링장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부 보호부는 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 상면에 지지되는 이차전지용 실링장치
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부 보호부의 저면은 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 상면으로부터 이격되면서 상기 상부 보호부와 상기 리드필름 사이에 이격 공간을 형성하고,
    상기 상부 보호부와 상기 리드필름 사이의 이격 공간에는 열전도성이 없는 상부 간격부재가 구비되는 이차전지용 실링장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부 보호부는 상기 상부 실링블록에 상기 리드필름을 향하는 방향 또는 반대방향으로 위치 조절 가능하게 고정되는 이차전지용 실링장치.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부 실링블록과 상기 상부 보호부 사이에 이격 공간이 구비되고,
    상기 상부 실링블록과 상기 상부 보호부 사이의 이격공간에는 상기 상부 실링블록에서 발생한 열원이 상기 상부 보호부에 전달되는 것을 방지하는 상부 보호층이 포함되는 이차전지용 실링장치.
  12. 이차전지를 준비하되, 상기 이차전지는 전극조립체, 전극조립체가 수용되는 파우치, 상기 전극조립체에 결합되고 선단이 상기 파우치의 실링부 밖으로 인출되는 전극리드, 상기 실링부에 위치한 전극리드에 감겨지고 선단이 상기 실링부 밖으로 돌출되는 리드필름을 포함하는 이차전지 준비단계(S10);
    상기 전극리드가 위치한 파우치의 실링부를 하부 실링블록에 안착시키고, 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 저면을 보호블록의 하부 보호부재에 위치시키는 이차전지 안착단계(S20);
    지지블록을 통해 상기 실링부로부터 돌출된 리드필름을 눌러서 상기 리드필름에 감겨있는 전극리드의 위치를 보정하는 한편, 상기 지지블록은 상기 리드필름을 설정된 범위 누르면 상기 하부 보호부재에 지지되면서 정지되는 리드필름 누름단계(S30); 및
    상기 하부 실링블록을 향해 상부 실링블록을 하강시켜서 상기 하부 실링블록에 안착된 파우치의 실링부를 가압하고, 상기 상부 실링블록고 연동하여 보호블록의 상부 보호부재가 상기 실링부로부터 인출된 리드필름의 상면에 위치하면서 상기 지지블록이 리드필름을 설정된 범위 이상 눌리지 않게 지지하는 이차전지 실링단계(S40)를 포함하는 이차전지용 실링방법.
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