KR20210090919A - Device for manufacturing cylindrical battery - Google Patents

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KR20210090919A
KR20210090919A KR1020200004259A KR20200004259A KR20210090919A KR 20210090919 A KR20210090919 A KR 20210090919A KR 1020200004259 A KR1020200004259 A KR 1020200004259A KR 20200004259 A KR20200004259 A KR 20200004259A KR 20210090919 A KR20210090919 A KR 20210090919A
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cylindrical battery
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manufacturing apparatus
insulating member
upper insulating
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KR1020200004259A
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정진해
김학균
이승태
김상원
소경용
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a device for manufacturing a cylindrical battery which beads a battery case in which an upper insulation member and an electrode assembly are received. The device for manufacturing a cylindrical battery comprises: a pressurizing part which pressurizes the upper insulation member and the electrode assembly; a connection part which is in connection with the pressurizing part; an elastic part which is in connection with the connection part; and a upper holder where the pressurizing part, the connection part, and the elastic part are positioned at an inner space thereof. The pressurizing part pressurizes and fixes the upper insulation member and the electrode assembly during a beading process. According to the present invention, escape of the upper insulation member can be prevented.

Description

원통형 전지 제조 장치{DEVICE FOR MANUFACTURING CYLINDRICAL BATTERY}Cylindrical battery manufacturing apparatus {DEVICE FOR MANUFACTURING CYLINDRICAL BATTERY}

본 발명은 원통형 전지 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a cylindrical battery.

최근, 화석 연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산 기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력 저장 장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.Recently, an increase in the price of an energy source due to the depletion of fossil fuels, interest in environmental pollution is amplified, and the demand for an eco-friendly alternative energy source is becoming an indispensable factor for future life. Accordingly, research on various power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, and tidal power is continuing, and power storage devices for using the generated energy more efficiently are also of great interest.

더욱이, 모바일 기기와 전지 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 특히, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.Furthermore, as technology development and demand for mobile devices and battery vehicles increase, the demand for batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, a lot of research on batteries capable of meeting various needs is being conducted. In particular, in terms of materials, there is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries having advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.

이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류된다. 대표적으로는, 긴 시트형의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극 조립체 및 스택형 전극 조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극 조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되었다.Secondary batteries are classified according to the structure of an electrode assembly in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode are stacked. Typically, a jelly-roll type (winding type) electrode assembly in which a long sheet-shaped positive electrode and negative electrode are wound with a separator interposed therebetween, and a plurality of positive and negative electrodes cut in units of a predetermined size with a separator interposed and stacked (laminated) electrode assemblies stacked in sequence. Recently, in order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stacked electrode assembly, the jelly-roll type and the stack type are mixed. As an electrode assembly having an advanced structure, a stack/folding electrode assembly having a structure in which unit cells in which anode and cathode of a predetermined unit are stacked with a separator interposed therebetween are sequentially wound on a separator film has been developed.

이러한 전극 조립체들을 사용 목적에 따라, 파우치 케이스, 원통형 캔, 및 각형 케이스 등에 수납하여 전지를 제조한다.According to the purpose of use, these electrode assemblies are accommodated in a pouch case, a cylindrical can, and a prismatic case to manufacture a battery.

이 중에서, 원통형 전지는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어, 휴대용 컴퓨터에서 전지 자동차에 이르기까지 다양한 기기들의 에너지원으로 사용되고 있다.Among them, the cylindrical battery is easy to manufacture and has advantages of high energy density per weight, and thus is used as an energy source for various devices ranging from portable computers to battery vehicles.

도 1은 종래의 원통형 전지 제조 장치에 의한 비딩 공정을 나타낸 모식도이다. 도 2는 도 1의 비딩 공정에서 전지 케이스의 내부 바닥면에 발생하는 음극 탭의 리플 현상을 나타낸 사진이다.1 is a schematic view showing a beading process by a conventional cylindrical battery manufacturing apparatus. FIG. 2 is a photograph showing the ripple phenomenon of the negative electrode tab occurring on the inner bottom surface of the battery case in the beading process of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 원통형 전지(10)는 전지 케이스(11)에 젤리-롤형 전극 조립체(13)를 삽입한 후 상부 절연 부재(12)를 전극 조립체(13)의 상단에 탑재하고 비딩(BEADING) 공정을 거친 후 제조된다.1 and 2 , in the cylindrical battery 10 , the jelly-roll type electrode assembly 13 is inserted into the battery case 11 , and then the upper insulating member 12 is mounted on the top of the electrode assembly 13 , It is manufactured after going through a beading process.

비딩 공정의 시작 단계(W)에서, 원통형 전지 제조 장치(20)의 지지부(22)가 전지 케이스(11)의 상부 개방 부위의 내면을 지지할 수 있도록, 원통형 전지 제조 장치(20)의 하부 일부분을 전지 케이스(11)의 상단 개방 부위 내에 삽입한다.In the starting step (W) of the beading process, the lower portion of the cylindrical battery manufacturing apparatus 20 so that the support 22 of the cylindrical battery manufacturing apparatus 20 can support the inner surface of the upper open portion of the battery case 11 . is inserted into the upper open portion of the battery case 11 .

그리고, 가압부(21)가 상부 절연 부재(12)와 접촉하지 않은 상태에서, 다시 말해 가압부(21)의 하면(21-1)과 상부 절연 부재(12)가 상호 이격된 상태로 비딩 공정이 진행된다.And, in a state in which the pressing part 21 is not in contact with the upper insulating member 12, that is, the lower surface 21-1 of the pressing part 21 and the upper insulating member 12 are spaced apart from each other during the beading process. this goes on

비딩 공정의 완료 단계(W1)에서 전지 케이스(11)의 일부가 전지 케이스(11)의 내부로 만입되어 비딩부(15)가 형성된다.In the completion step W1 of the beading process, a part of the battery case 11 is recessed into the battery case 11 to form the beading part 15 .

이러한 상태로 비딩 공정이 진행되면, 전극 조립체(13)가 회전하며 상부 절연 부재(12)가 정위치를 이탈하는 문제점이 발생한다. 또한, 전극 조립체(13)가 회전할 때 음극 탭 용접 부위(A)가 파손되는 리플(RIPPLE) 현상이 발생한다.When the beading process proceeds in this state, the electrode assembly 13 rotates and the upper insulating member 12 deviates from its original position. In addition, when the electrode assembly 13 rotates, a ripple phenomenon in which the negative electrode tab welding portion A is damaged occurs.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가압부와 상부 지그가 분리된 구조를 사용하여 비딩 공정 동안 전극 조립체와 상부 절연 부재를 고정함으로써 생산성이 향상된 원통형 전지 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a cylindrical battery with improved productivity by fixing an electrode assembly and an upper insulating member during a beading process using a structure in which a pressing part and an upper jig are separated.

그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지 제조 장치는 상부 절연 부재와 전극 조립체가 수납된 전지 케이스를 비딩하는 원통형 전지 제조 장치로서, 상기 상부 절연 부재와 상기 전극 조립체를 가압하는 가압부; 상기 가압부에 연결된 연결부; 상기 연결부에 연결된 탄성부; 및 상기 가압부, 상기 연결부 및 상기 탄성부가 내부 공간에 위치하는 상부 홀더;를 포함하고, 상기 가압부는 비딩 공정 동안 상기 상부 절연 부재와 상기 전극 조립체를 가압하여 고정할 수 있다.A cylindrical battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is a cylindrical battery manufacturing apparatus for beading an upper insulating member and a battery case in which an electrode assembly is accommodated, comprising: a pressing unit for pressing the upper insulating member and the electrode assembly; a connection part connected to the pressing part; an elastic part connected to the connection part; and an upper holder in which the pressing part, the connecting part, and the elastic part are located in the inner space, wherein the pressing part may press and fix the upper insulating member and the electrode assembly during a beading process.

상기 가압부는 상기 비딩 공정이 시작할 때 상기 상부 절연 부재 상에 접촉한 상태로 상기 상부 절연 부재와 상기 전극 조립체를 가압할 수 있다.The pressing part may press the upper insulating member and the electrode assembly while in contact with the upper insulating member when the beading process starts.

상기 연결부는 가이딩 부를 포함할 수 있다.The connection part may include a guiding part.

상기 상부 홀더는 측면 지지부를 포함할 수 있다.The upper holder may include a side support.

상기 측면 지지부는 개구를 포함할 수 있다.The side support may include an opening.

상기 가이딩 부는 상기 개구에 삽입될 수 있다.The guiding part may be inserted into the opening.

상기 가이딩 부는 상기 개구를 따라 상하 방향으로 이동할 수 있다.The guiding part may move vertically along the opening.

상기 가이딩 부는 세트스크류일 수 있다.The guiding part may be a set screw.

상기 탄성부는 스프링일 수 있다.The elastic part may be a spring.

상기 비딩 공정 완료 단계에서 상기 가압부의 하면의 직경은 상기 전극 조립체의 직경보다 작을 수 있다.In the completion of the beading process, a diameter of a lower surface of the pressing part may be smaller than a diameter of the electrode assembly.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 전지 제조 장치는 비딩 공정 동안 가압부가 상부 절연 부재와 전극 조립체를 고정함으로써 상부 절연 부재의 이탈 및 음극 탭의 리플 현상을 방지할 수 있다.As described above, in the apparatus for manufacturing a cylindrical battery according to the present invention, the pressing part fixes the upper insulating member and the electrode assembly during the beading process, thereby preventing the separation of the upper insulating member and the ripple phenomenon of the negative electrode tab.

도 1은 종래의 원통형 전지 제조 장치에 의한 비딩 공정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1의 비딩 공정에서 전지 케이스의 내부 바닥면에 발생하는 음극 탭의 리플 현상을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지 제조 장치의 단면 모식도이다.
도 4는 도 3의 원통형 전지 제조 장치의 사시도이다.
도 5는 도 3의 원통형 전지 제조 장치에 의한 비딩 시작 단계를 나타낸 모식도이다.
도 6은 도 5의 원통형 전지 제조 장치에 의한 비딩 시작 단계와 비딩 완료 단계를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view showing a beading process by a conventional cylindrical battery manufacturing apparatus.
FIG. 2 is a photograph showing the ripple phenomenon of the negative electrode tab occurring on the inner bottom surface of the battery case in the beading process of FIG. 1 .
3 is a schematic cross-sectional view of a cylindrical battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of the cylindrical battery manufacturing apparatus of FIG. 3 .
5 is a schematic view showing a beading start step by the cylindrical battery manufacturing apparatus of FIG. 3 .
6 is a schematic diagram illustrating a beading start step and a beading completion step by the cylindrical battery manufacturing apparatus of FIG. 5 .

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

또한, 명세서 전체에서, “상하”방향은 중력이 작용하는 반대 방향과 중력이 작용하는 방향을 각각 의미한다.In addition, throughout the specification, the "up and down" direction means the opposite direction to which gravity acts and the direction to which gravity acts, respectively.

또한, 명세서 전체에서, 전지 케이스의 "길이"는 원통 형상의 전지 케이스를 전지 케이스의 개방 부위가 중력이 작용하는 반대 방향을 향하도록 세웠을 때 전지 케이스의 길이를 의미한다.In addition, throughout the specification, the "length" of the battery case refers to the length of the battery case when the cylindrical battery case is set so that the open portion of the battery case faces the opposite direction to which gravity acts.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지 제조 장치의 단면 모식도이다. 도 4는 도 3의 원통형 전지 제조 장치의 사시도이다. 도 5는 도 3의 원통형 전지 제조 장치에 의한 비딩 시작 단계를 나타낸 모식도이다. 도 6은 도 5의 원통형 전지 제조 장치에 의한 비딩 시작 단계와 비딩 완료 단계를 나타낸 모식도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a cylindrical battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is a perspective view of the cylindrical battery manufacturing apparatus of FIG. 3 . 5 is a schematic view showing a beading start step by the cylindrical battery manufacturing apparatus of FIG. 3 . 6 is a schematic diagram illustrating a beading start step and a beading completion step by the cylindrical battery manufacturing apparatus of FIG. 5 .

도 3 내지 6을 참조하면, 원통형 전지 제조 장치(100)에 포함되는 상부 홀더는 가압부(101), 연결부(104), 탄성부(107) 및 상부 지그(106)를 포함할 수 있다.3 to 6 , the upper holder included in the cylindrical battery manufacturing apparatus 100 may include a pressing part 101 , a connection part 104 , an elastic part 107 , and an upper jig 106 .

가압부(101)의 형상은 특별히 한정되지 않으나 일 예로 원기둥 형상일 수 있다. 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 가압부(101)의 하면(101-1)은 비딩 공정 시작 단계(V)에서부터 상부 절연 부재(40)에 접촉되어 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)가 비딩 공정 중에 회전하지 않도록 가압할 수 있다. 비딩 공정 시작 단계(V)에서 원통형 전지(30)의 전극 조립체(32)와 상부 절연 부재(40)가 전지 케이스(31)에 수납된 상태이다.The shape of the pressing part 101 is not particularly limited, but may be, for example, a cylindrical shape. 3 and 5 , the lower surface 101-1 of the pressing part 101 is in contact with the upper insulating member 40 from the start stage (V) of the beading process, so that the upper insulating member 40 and the electrode assembly are in contact with each other. (32) can be pressed so that it does not rotate during the beading process. In the beading process starting step (V), the electrode assembly 32 and the upper insulating member 40 of the cylindrical battery 30 are accommodated in the battery case 31 .

가압부(101)가 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 가압하는 압력은 후술하는 탄성부(107)에 의해 조절될 수 있다. 가압부(101)가 소정의 압력을 초과하여 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 가압할 경우 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)이 변형될 수 있으므로 바람직하지 않다.The pressure at which the pressing part 101 presses the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 may be adjusted by the elastic part 107 to be described later. When the pressing unit 101 presses the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 exceeding a predetermined pressure, the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 may be deformed, which is not preferable.

가압부(101)의 하면(101-1)의 형상은 원형일 수 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 비딩 공정 완료 단계(V1)에서 비딩부(B)가 형성되어 전지 케이스(31)의 일부가 내부로 만입되는 것을 감안하여 하면(101-1)의 직경(D1)은 전극 조립체(32)의 직경(D2)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 가압부(101)의 상면(101-2)은 연결부(104)와 연결될 수 있다. The shape of the lower surface 101-1 of the pressing part 101 may be circular. As shown in FIG. 6 , in consideration of the beading portion B being formed in the beading process completion step V1 and a portion of the battery case 31 being recessed inside, the diameter D1 of the lower surface 101-1 Preferably, the silver electrode assembly 32 is formed to be smaller than the diameter D2. The upper surface 101 - 2 of the pressing part 101 may be connected to the connection part 104 .

연결부(104)는 가압부(101)와 탄성부(107)를 연결할 수 있는 구조이고, 가이딩 부(104-1)를 포함할 수 있다.The connecting part 104 has a structure that can connect the pressing part 101 and the elastic part 107 and may include a guiding part 104 - 1 .

가이딩 부(104-1)는, 일 예로, 연결부(104)의 측면에 형성될 수 있다. 가이딩 부(104-1)의 형상은 특별히 한정되지 않으나, 연결부(104)에서 돌출되어 연장된 구조일 수 있다. 일 예로, 가이딩 부(104-1)는 셋스크류(SETSCREW)일 수 있다.The guiding part 104 - 1 may be formed, for example, on a side surface of the connection part 104 . The shape of the guiding part 104 - 1 is not particularly limited, but may have a structure that protrudes from the connection part 104 and extends. For example, the guiding unit 104 - 1 may be a set screw (SETSCREW).

상부 지그(106)는 일측이 개방된 원통형일 수 있다. 상기 개방된 부위는 원통형 전지(30)를 마주보는 쪽으로 형성될 수 있다. 상부 지그(106)의 내부 공간(110)에 가압부(101), 연결부(104) 및 탄성부(107)가 위치할 수 있다. 상부 지그(106)는 탄성부(107)가 관통할 수 개구가 형성될 수 있다. 상기 개구를 통해서 탄성부(107) 외부 장치에 연결될 수 있다.The upper jig 106 may have a cylindrical shape with one side open. The open portion may be formed to face the cylindrical battery 30 . The pressing part 101 , the connecting part 104 , and the elastic part 107 may be positioned in the inner space 110 of the upper jig 106 . The upper jig 106 may have an opening through which the elastic part 107 may pass. The elastic part 107 may be connected to an external device through the opening.

측면 지지부(103)의 말단 외면에는 삽입부(103-1)가 형성될 수 있다. 비딩 공정 동안 삽입부(103-1)는 전지 케이스(31)의 내부에 위치할 수 있다. 이러한 구조를 통해서, 비딩 공정에 의해 전지 케이스(31)의 일부가 전지 케이스(310)의 내부로 만입되어 비딩부(B)가 형성될 때, 전지 케이스(310)의 개방 부위가 변형되는 것을 방지할 수 있다.The insertion part 103 - 1 may be formed on the outer end surface of the side support part 103 . During the beading process, the insertion part 103 - 1 may be located inside the battery case 31 . Through this structure, when a part of the battery case 31 is indented into the interior of the battery case 310 by the beading process to form the beading portion B, the open portion of the battery case 310 is prevented from being deformed. can do.

상부 지그(106)는 측면 지지부(103)를 포함할 수 있다. 측면 지지부(103)에는 개구(102)가 형성될 수 있다. 개구(102)의 형상은, 가이딩 부(104-1)가 삽입되어 상하 방향으로 이동할 수 있는 구조이면, 특별히 한정되지 않는다. 이에, 개구(102)는 측면 지지부(103) 내면에 형성된 홈 또는 레일(RAIL)과 같은 구조로 대체될 수 있다.The upper jig 106 may include a side support 103 . An opening 102 may be formed in the side support 103 . The shape of the opening 102 is not particularly limited as long as it has a structure in which the guiding part 104-1 is inserted and can move in the vertical direction. Accordingly, the opening 102 may be replaced with a structure such as a groove or a rail formed on the inner surface of the side support part 103 .

가이딩 부(104-1)는 측면 지지부(103)에 형성된 개구(102)에 삽입된 상태에서 개구(102)를 따라 상하 방향으로 움직일 수 있다. 원통형 전지(30)의 비딩 공정 동안 전지 케이스(31)의 길이 변화에 따라 전극 조립체(32)와 상부 절연 부재(40)가 상 방향으로 움직일 때, 가이딩 부(104-1)도 개구(102)를 따라 상 방향으로 움직일 수 있다. 이때, 가압부(101)도 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 소정의 압력으로 가압한 상태로 상 방향으로 이동할 수 있다.The guiding part 104 - 1 may move vertically along the opening 102 while being inserted into the opening 102 formed in the side support part 103 . When the electrode assembly 32 and the upper insulating member 40 move upward according to a change in the length of the battery case 31 during the beading process of the cylindrical battery 30 , the guiding part 104 - 1 is also the opening 102 . ) can be moved upward. At this time, the pressing unit 101 may also move upward while pressing the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 with a predetermined pressure.

이러한 구조를 통해서, 비딩 공정 시작 단계(V)에서 비딩 공정 완료 단계(V1)까지 가압부(101)가 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 소정의 압력으로 가압하여 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.Through this structure, the pressing unit 101 presses the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 with a predetermined pressure from the beading process start step (V) to the beading process completion step (V1) to the upper insulating member ( 40) and the electrode assembly 32 can be prevented from being separated from their original positions.

탄성부(107)는 연결부(104)의 상면(104-2)에 연결된 구조일 수 있다. 연결부(104)는 탄성부(107)에 연결되어 매달린 구조일 수 있다. 또한, 연결부(104)는 탄성부(107)의 탄성력에 의해 상하로 움직일 수 있다. 이에, 연결부(104)에 연결된 가압부(101) 또한 탄성부(107)의 탄성력에 의해 상하 방향으로 움직일 수 있다.The elastic part 107 may have a structure connected to the upper surface 104 - 2 of the connection part 104 . The connection part 104 may be connected to the elastic part 107 to have a suspended structure. In addition, the connection part 104 may move up and down by the elastic force of the elastic part 107 . Accordingly, the pressing part 101 connected to the connection part 104 may also move in the vertical direction by the elastic force of the elastic part 107 .

탄성부(107)는 상하 방향으로 탄성력을 가질 수 있는 구조이면 특별히 한정되지 않으나, 일 예로, 스프링일 수 있다. 탄성 계수가 다른 스프링들을 교체 사용함으로써, 탄성부(107)의 탄성력이 조절될 수 있다.The elastic part 107 is not particularly limited as long as it has a structure capable of having an elastic force in the vertical direction, but may be, for example, a spring. By replacing and using springs having different elastic modulus, the elastic force of the elastic part 107 may be adjusted.

탄성부(107)의 탄성력은 특별히 한정되지 않으나 한 예로 3 KgF 내지 4.5 KgF 의 탄성력을 갖도록 함으로써 리플 현상을 발생할 수 있다. The elastic force of the elastic part 107 is not particularly limited, but for example, a ripple phenomenon may occur by having an elastic force of 3 KgF to 4.5 KgF.

비딩 공정 시작 단계(V)에서, 작업자는 가압부(101)를 상부 절연 부재(40)에 위치시킬 수 있다. 다시 말해, 가압부(101)의 하면(101-1)이 상부 절연 부재(40)에 접촉한 상태에서 비딩 공정을 시작할 수 있다.In the beading process starting step (V), the operator may position the pressing unit 101 on the upper insulating member (40). In other words, the beading process may be started while the lower surface 101-1 of the pressing part 101 is in contact with the upper insulating member 40 .

작업자는 가압부(101)와 연결부(104)의 하중에 의해서 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 가압하여 비딩 공정 중에서 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32) 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.The operator presses the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 by the load of the pressing part 101 and the connecting part 104 to separate the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 from their original positions during the beading process. can be prevented from doing

하지만, 가압부(101)가 소정의 압력을 초과하여 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 가압할 경우 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)가 변형될 수 있으므로 바람직하지 않다. However, when the pressing part 101 presses the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 exceeding a predetermined pressure, it is not preferable because the upper insulating member 40 and the electrode assembly 32 may be deformed. .

이에, 작업자는 가압부(101)와 연결부(104)의 하중 및 탄성부(107)의 탄성력을 적절히 조절하여 가압부(101)가 소정의 압력을 초과하여 상부 절연 부재(40)와 전극 조립체(32)를 가압하는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the operator appropriately adjusts the load of the pressing part 101 and the connecting part 104 and the elastic force of the elastic part 107 so that the pressing part 101 exceeds a predetermined pressure, so that the upper insulating member 40 and the electrode assembly ( 32) can be prevented from being pressurized.

이러한 구조를 통해서, 비딩 공정 동안 상부 절연 부재(40)가 정위치를 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전극 조립체(32)가 회전하여 음극 탭의 용접 부위에 리플 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Through this structure, it is possible to prevent the upper insulating member 40 from being deviated from its original position during the beading process. In addition, it is possible to prevent a ripple phenomenon from occurring at the welding portion of the negative electrode tab due to the rotation of the electrode assembly 32 .

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above content.

101: 가압부
103: 측면 지지부
106: 상부 지그
104: 연결부
104-1: 가이딩 부
107: 탄성부101: pressurizing part
103: side support
106: upper jig
104: connection part
104-1: guiding part
107: elastic part

Claims (10)

상부 절연 부재와 전극 조립체가 수납된 전지 케이스를 비딩하는 원통형 전지 제조 장치로서,
상기 상부 절연 부재와 상기 전극 조립체를 가압하는 가압부;
상기 가압부에 연결된 연결부;
상기 연결부에 연결된 탄성부; 및
상기 가압부, 상기 연결부 및 상기 탄성부가 내부 공간에 위치하는 상부 홀더;
를 포함하고,
상기 가압부는 비딩 공정 동안 상기 상부 절연 부재와 상기 전극 조립체를 가압하여 고정하는 원통형 전지 제조 장치.A cylindrical battery manufacturing apparatus for beading a battery case in which an upper insulating member and an electrode assembly are accommodated,
a pressing part for pressing the upper insulating member and the electrode assembly;
a connection part connected to the pressing part;
an elastic part connected to the connection part; and
an upper holder in which the pressing part, the connecting part, and the elastic part are located in the inner space;
including,
The cylindrical battery manufacturing apparatus for fixing the pressing part by pressing the upper insulating member and the electrode assembly during the beading process. 제1항에 있어서,
상기 가압부는 상기 비딩 공정이 시작할 때 상기 상부 절연 부재 상에 접촉한 상태로 상기 상부 절연 부재와 상기 전극 조립체를 가압하는 원통형 전지 제조 장치.According to claim 1,
The apparatus for manufacturing a cylindrical battery presses the upper insulating member and the electrode assembly in a state in which the pressing unit is in contact with the upper insulating member when the beading process starts. 제1항에 있어서,
상기 연결부는 가이딩 부를 포함하는 원통형 전지 제조 장치.According to claim 1,
The connecting portion is a cylindrical battery manufacturing apparatus including a guiding portion. 제3항에 있어서,
상기 상부 홀더는 측면 지지부를 포함하는 원통형 전지 제조 장치.4. The method of claim 3,
The upper holder is a cylindrical battery manufacturing apparatus including a side support. 제4항에 있어서,
상기 측면 지지부는 개구를 포함하는 원통형 전지 제조 장치.5. The method of claim 4,
The cylindrical battery manufacturing apparatus including the side support part opening. 제5항에 있어서,
상기 가이딩 부는 상기 개구에 삽입된 원통형 전지 제조 장치. 6. The method of claim 5,
The guiding portion is a cylindrical battery manufacturing apparatus inserted into the opening. 제6항에 있어서,
상기 가이딩 부는 상기 개구를 따라 상하 방향으로 이동하는 원통형 전지 제조 장치.7. The method of claim 6,
The guiding part is a cylindrical battery manufacturing apparatus that moves in the vertical direction along the opening. 제3항에 있어서,
상기 가이딩 부는 세트스크류인 원통형 전지 제조 장치.4. The method of claim 3,
The guiding part is a set screw cylindrical battery manufacturing apparatus. 제1항에 있어서,
상기 탄성부는 스프링인 원통형 전지 제조 장치.According to claim 1,
The elastic part is a spring cylindrical battery manufacturing apparatus. 제1항에 있어서,
상기 비딩 공정 완료 단계에서 상기 가압부의 하면의 직경은 상기 전극 조립체의 직경보다 작은 원통형 전지 제조 장치.According to claim 1,
In the step of completing the beading process, the diameter of the lower surface of the pressing part is smaller than the diameter of the electrode assembly.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230067820A (en) 2021-11-10 2023-05-17 주식회사 엘지에너지솔루션 Cylinderical battery visual inspection device

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