KR20220103023A - 원통형 이차전지 셀 생산 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

원통형 이차전지 셀 생산 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치는, 전극 조립체 및 전해액이 수용되는 바텀캔(bottom can)과, 바텀캔에 결합되는 탑캔(top can)과, 바텀캔과 탑캔 사이에 배치되는 가스켓을 포함하는 원통형 이차전지 셀을 생산하는 장치로서, 바텀캔의 단부와 가스켓의 단부가 미리 설정된 방향을 향하도록 배치되고, 탑캔이 가스켓에 접촉되도록 배치된 원통형 이차전지 셀이 인입되는 지지부재; 지지부재에 의해 미리 설정된 위치로 이동한 원통형 이차전지 셀을 고정하는 적어도 하나의 고정부재; 및 고정부재에 의해 고정된 원통형 이차전지 셀의 상측에 위치하며, 회전하면서 바텀캔의 단부를 가압하여 크림핑부를 형성하는 성형부재를 포함한다.

Description

원통형 이차전지 셀 생산 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING CYLINDRICAL SECONDARY BATTERY CELL}
본 발명은, 원통형 이차전지 셀 생산 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 크림핑부의 형성이 용이한 원통형 이차전지 셀 생산 장치 및 방법에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차전지가 많이 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
리튬 이차전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이차전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다.
일반적으로, 이차전지는 이차전지 셀이 수용되는 외장재의 형상에 따라 원통형, 각형 또는 파우치형으로 분류될 수 있으며, 원통형 이차전지는 복수의 이차전지 셀들을 직렬 또는 병렬 연결하여 이차전지 모듈 형태로 사용될 수 있다.
선행문헌 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2018-0072990호를 참조하면, 1차 크림핑 금형(240)이 하향 이동하여 1차 압력을 인가하고, 2차 크림핑 금형(250)이 경사가 형성된 금속 캔(210)의 상단 개방부의 단부(211)에 대해 2차 압력을 인가함으로써 크림핑부(201)를 형성한다.
하지만, 원통형 이차전지 셀의 크기와 두께가 증가함에 따라 상기 선행문헌에 개시된 종래 기술의 크림핑 금형에 의해 크림핑부를 형성하면 크림핑 금형에 걸리는 부하가 증가하게 되고, 또한 성형 오차도 증대되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 공개번호:제10-2018-0072990호(공개일자:2018년07월02일)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 원통형 이차전지 셀의 크기와 두께가 증가하는 경우에도 오차없이 정확하게 크림핑부를 형성할 수 있는 원통형 이차전지 셀 생산 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 조립체 및 전해액이 수용되는 바텀캔(bottom can)과, 상기 바텀캔에 결합되는 탑캔(top can)과, 상기 바텀캔과 상기 탑캔 사이에 배치되는 가스켓을 포함하는 원통형 이차전지 셀을 생산하는 장치로서, 상기 바텀캔의 단부와 상기 가스켓의 단부가 미리 설정된 방향을 향하도록 배치되고, 상기 탑캔이 상기 가스켓에 접촉되도록 배치된 상기 원통형 이차전지 셀이 인입되는 지지부재; 상기 지지부재에 의해 미리 설정된 위치로 이동한 상기 원통형 이차전지 셀을 고정하는 적어도 하나의 고정부재; 및 상기 고정부재에 의해 고정된 상기 원통형 이차전지 셀의 상측에 위치하며, 회전하면서 상기 바텀캔의 단부를 가압하여 크림핑부를 형성하는 성형부재를 포함하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가스켓이 상기 바텀캔의 내측에 위치하여 상기 바텀캔에 접촉하고, 상기 탑캔이 상기 가스켓의 내측에 위치하여 상기 가스켓에 접촉하며, 상기 성형부재가 상기 바텀캔의 외측을 가압하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 지지부재는, 상기 원통형 이차전지 셀이 인입되는 수용부; 및 상기 원통형 이차전지 셀을 상기 고정부재측으로 이동시키는 제1 이동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 바텀캔에는 상기 가스켓의 아래 부분에서 둘레를 따라 내측홈이 형성되며, 상기 고정부재는 상기 내측홈에 삽입되어 상기 원통형 이차전지 셀을 고정하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 고정부재는, 상기 내측홈에 삽입될 수 있도록 형성된 고정돌출부; 및 상기 고정돌출부에 결합되어 상기 고정돌출부를 이동시키는 제2 이동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 성형부재는, 상기 탑캔에 접촉되는 지지홀더; 상기 지지홀더에 회전가능하게 결합되며, 상기 지지홀더를 중심축으로 하여 회전하는 회전판; 및 상기 회전판에 결합되어 상기 회전판과 함께 회전하며, 상기 바텀캔의 단부를 가압하여 상기 크림핑부를 형성하는 성형롤러를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 성형롤러는 한 쌍이 구비되어 상기 지지홀더의 주위에 배치되며, 상기 회전판의 중심으로부터 이격된 위치에서 상기 회전판에 결합될 수 있다.
또한, 상기 성형롤러는, 상기 회전판에 결합되는 연결로드; 및 상기 연결로드에 결합되며 상기 지지홀더의 주위에 배치되고 상기 바텀캔의 단부를 가압하는 가압로드를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 가압로드는, 상기 연결로드에 결합되는 회전축; 및 상기 회전축에 결합되는 롤러부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 롤러부재는 상기 바텀캔의 단부와 접촉하는 부분에 경사부가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 성형부재는 금속 재질로 제작될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전극 조립체 및 전해액이 수용되는 바텀캔(bottom can)과, 상기 바텀캔 상측에 결합되는 탑캔(top can)과, 상기 바텀캔과 상기 탑캔 사이에 배치되는 가스켓을 포함하는 원통형 이차전지 셀을 생산하는 방법으로서, 상기 바텀캔의 단부와 상기 가스켓의 단부가 미리 설정된 방향을 향하도록 배치되고, 상기 탑캔이 상기 가스켓에 접촉되도록 배치된 상기 원통형 이차전지 셀이 지지부재에 인입되는 단계; 상기 지지부재에 의해 미리 설정된 위치로 이동한 상기 원통형 이차전지 셀을 고정부재가 고정하는 단계; 및 상기 고정부재에 의해 고정된 상기 원통형 이차전지 셀의 상측에 성형부재가 위치하고, 상기 성형부재가 회전하면서 상기 바텀캔의 단부를 가압하여 크림핑부를 형성하는 단계를 포함하는 원통형 이차전지 셀 생산 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바텀캔의 단부를 가압하여 성형하는 단계는, 성형롤러가 회전판에 결합되어 상기 회전판과 함께 회전하면서 상기 바텀캔의 단부를 가압하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 원통형 이차전지 셀의 크기와 두께가 증가하는 경우에도 오차없이 정확하게 크림핑부를 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치에 의해 성형되기 전의 원통형 이차전지 셀을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치에서 원통형 이차전지 셀이 지지부재에 인입된 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에서 지지부재가 상승하고, 성형부재가 일부 하강한 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에서 고정부재가 원통형 이차전지 셀을 고정한 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에서 성형부재가 완전히 하강하여 원통형 이차전지 셀의 바텀캔의 단부를 회전하면서 가압하여 크림핑부를 형성하는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에서 원통형 이차전지 셀의 크림핑부의 성형 완료 후 성형부재가 일부 상승하는 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에서 성형부재가 완전히 상승하고, 고정부재가 원통형 이차전지 셀로부터 분리되며, 지지부재가 하강한 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치에 의해 성형된 후의 원통형 이차전지 셀을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치에 의해 성형되기 전의 원통형 이차전지 셀을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치에서 원통형 이차전지 셀이 지지부재에 인입된 모습을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에서 지지부재가 상승하고, 성형부재가 일부 하강한 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에서 고정부재가 원통형 이차전지 셀을 고정한 모습을 도시한 도면이며, 도 5는 도 4에서 성형부재가 완전히 하강하여 원통형 이차전지 셀의 바텀캔의 단부를 회전하면서 가압하여 크림핑부를 형성하는 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에서 원통형 이차전지 셀의 크림핑부의 성형 완료 후 성형부재가 일부 상승하는 모습을 도시한 도면이며, 도 7은 도 6에서 성형부재가 완전히 상승하고, 고정부재가 원통형 이차전지 셀로부터 분리되며, 지지부재가 하강한 모습을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치에 의해 성형된 후의 원통형 이차전지 셀을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 원통형 이차전지 셀(400)은, 전극 조립체 및 전해액이 수용되는 바텀캔(bottom can, 410)과, 바텀캔(410)에 결합되는 탑캔(top can, 420)과, 바텀캔(410)과 탑캔(420) 사이에 배치되는 가스켓(430)을 포함한다.
그리고, 도 1에서와 같이 바텀캔(410)과 탑캔(420) 사이에 가스켓(430)이 배치된 상태에서 바텀캔(410)의 단부와 가스켓(430)의 단부가 함께 구부러져 도 8에서와 같이 크림핑부(440)를 형성하며, 이에 의해 원통형 이차전지 셀(400)이 밀봉될 수 있다.
그리고, 도 1을 참조하면, 원통형 이차전지 셀(400)의 바텀캔(410)에는 가스켓(430)의 아래 부분에서 둘레를 따라 내측홈(411)이 형성된다.
본 명세서에서 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치(10)는 원통형 이차전지 셀(400)이 밀봉될 수 있도록 바텀캔(410)의 단부와 가스켓(430)의 단부를 함께 성형하여 크림핑부(440)를 형성하도록 마련된다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치(10)는, 지지부재(100)와, 고정부재(200)와, 성형부재(300)를 포함한다.
지지부재(100)에는 원통형 이차전지 셀(400)이 인입된다. 여기서, 원통형 이차전지 셀(400)은 도 1에서와 같이, 바텀캔(410)의 단부와 가스켓(430)의 단부가 미리 설정된 방향, 예를 들어 상측을 향하도록 배치되고, 탑캔(420)이 가스켓(430)에 접촉되도록 배치된 상태로 지지부재(100)에 인입된다. 여기서, 가스켓(430)이 바텀캔(410)의 내측에 위치하여 바텀캔(410)에 접촉하고, 탑캔(420)이 가스켓(430)의 내측에 위치하여 가스켓(430)에 접촉하도록 구성된다.
즉, 지지부재(100)에는 크림핑부(440)가 형성되기 전의 원통형 이차전지 셀(400)이 인입된다.
지지부재(100)는 수용부(110)와, 제1 이동부(120)를 포함한다. 수용부(110)는 내측에 공간이 형성되며, 그 공간에 원통형 이차전지 셀(400)이 인입된다. 그리고, 제1 이동부(120)는 원통형 이차전지 셀(400)을 고정부재(200)측으로 이동시키도록 마련된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 예를 들어, 제1 이동부(120)는 원통형 이차전지 셀(400)을 상측으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 제1 이동부(120)는 각종 모터 또는 유압 펌프를 포함하여 구성될 수 있다.
고정부재(200)는 지지부재(100)에 의해 미리 설정된 위치, 예를 들어 도 3 및 도 4에서와 같이 상측으로 이동한 원통형 이차전지 셀(400)을 고정한다.
고정부재(200)는 바텀캔(410)의 내측홈(411)에 삽입되어 원통형 이차전지 셀(400)을 고정한다. 여기서, 고정부재(200)는 하나 이상 구비될 수 있으며, 예를 들어 4개의 고정부재(200)가 바텀캔(410)의 내측홈(411)의 4부분을 가압하여 고정하도록 마련될 수 있다.
고정부재(200)는 고정돌출부(210)와, 제2 이동부(220)를 포함할 수 있다. 고정돌출부(210)는 바텀캔(410)의 내측홈(411)에 삽입될 수 있도록 형성되며, 바텀캔(410)의 내측홈(411)에 삽입되어 원통형 이차전지 셀(400)을 고정한다. 그리고, 제2 이동부(220)는 고정돌출부(210)에 결합되어 고정돌출부(210)를 이동시키도록 마련된다. 여기서, 제2 이동부(220)는 각종 모터 또는 유압 펌프를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 성형부재(300)는 고정부재(200)에 의해 고정된 원통형 이차전지 셀(400)의 상측에 위치하며, 성형부재(300)가 회전하면서 바텀캔(410)의 단부를 가압하여 도 8에서와 같이 크림핑부(440)를 형성한다. 즉, 성형부재(300)가 회전하면서 바텀캔(410)의 외측을 가압하면 바텀캔(410)의 단부와 가스켓(430)의 단부가 함께 구부러지면서 크림핑부(440)가 형성된다.
성형부재(300)는 지지홀더(310)와, 회전판(320)과, 성형롤러(330)를 포함한다.
지지홀더(310)는 탑캔(420)에 접촉된다. 지지홀더(310)는 회전판(320)에 대해 중심축으로 작용하며, 탑캔(420)에 접촉되어 있으므로 탑캔(420)과의 마찰을 고려하여 지지홀더(310)가 회전하지는 않도록 구성된다.
회전판(320)은 지지홀더(310)에 회전가능하게 결합되며, 지지홀더(310)를 중심축으로 하여 회전한다. 회전판(320)과 지지홀더(310) 사이에는 베어링이 결합될 수 있다. 지지홀더(310)가 고정된 상태에서 회전판(320)이 회전하는 방식은 다양할 수 있으며, 예를 들어, 회전판(320) 둘레의 외주면에 기어이빨(미도시)이 형성되고, 그 기어이빨(미도시)에 치합될 수 있는 모터(미도시)가 구비되어 모터(미도시)의 회전력을 통해 회전판(320)이 회전하도록 구성될 수 있다.
다만, 이러한 방식은 하나의 실시예에 불과하며, 회전판(320)을 회전하는 방식은 보다 다양할 수 있다.
성형롤러(330)는 회전판(320)에 결합되어 회전판(320)과 함께 회전하며, 바텀캔(410)의 단부를 가압하여 크림핑부(440)를 형성한다.
도 5를 참조하면, 성형롤러(330)는 한 쌍이 구비되어 지지홀더(310)의 주위에 배치되며, 회전판(320)의 중심으로부터 이격된 위치에서 회전판(320)에 결합된다.
도 2를 참조하면, 성형롤러(330)는 연결로드(331)와, 가압로드(332)를 포함한다.
연결로드(331)는 회전판(320)의 중심으로부터 이격된 위치에서 회전판(320)에 결합된다. 그리고, 연결로드(331)는 회전판(320)의 회전에 따라 함께 회전한다.
가압로드(332)는 연결로드(331)에 결합되며 지지홀더(310)의 주위에 배치되고 바텀캔(410)의 단부를 가압한다. 즉, 가압로드(332)는 연결로드(331)의 회전에 따라 함께 회전하면서 바텀캔(410)과 가스켓(430)을 성형하여 크림핑부(440)를 형성한다.
가압로드(332)는 회전축(335)와, 롤러부재(336)를 포함할 수 있다. 회전축(335)은 연결로드(331)에 결합되어 회전한다. 그리고, 롤러부재(336)는 회전축(335)에 결합되며 회전축(335)의 회전에 함께 회전한다.
롤러부재(336)는 회전판(320)이 지지홀더(310)를 중심축으로 회전하는 경우 회전판(320)과 함께 회전하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 도 2를 기준으로 롤러부재(336)가 수평 방향으로 회전한다.
그리고, 롤러부재(336)는 회전축(335)의 회전에 함께 회전하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 도 2를 기준으로 롤러부재(336)가 수직 방향으로 회전한다.
즉, 롤러부재(336)는 도 2를 기준으로 수평 방향으로 회전할 수도 있고, 또는 도 2를 기준으로 수직 방향으로 회전할 수도 있다.
도 2 및 도 5를 함께 참조하면, 롤러부재(336)는 바텀캔(410)의 단부와 접촉하는 부분에 경사부(337)가 형성될 수 있다. 롤러부재(336)의 경사부(337)가 바텀캔(410)의 단부와 접촉하여 바텀캔(410)을 가압한다. 이와 같이, 롤러부재(336)에 경사부(337)가 형성되면 바텀캔(410)과 가스켓(430)을 용이하게 구부릴 수 있다.
그리고, 성형부재(300)는 바텀캔(410)과 가스켓(430)을 성형하기 위한 강성이 필요하므로, 다양한 종류의 금속 재질로 제작될 수 있다. 다만, 성형부재(300)의 재질이 금속 재질에 한정되는 것은 아니다.
한편, 아래 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 방법에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치(10)에도 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 방법의 작용 및 효과에 대해 설명한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지 셀 생산 장치(10)에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 전술한 설명으로 대체한다.
도 2를 참조하면, 바텀캔(410)의 단부와 가스켓(430)의 단부가 미리 설정된 방향, 예를 들어 도 1에서와 같이 상측을 향하도록 배치되고, 탑캔(420)이 가스켓(430)에 접촉되도록 배치된 원통형 이차전지 셀(400)이 지지부재(100)에 인입된다.
도 3을 참조하면, 성형부재(300)가 내려오고, 또한, 미리 설정된 위치까지, 예를 들어, 고정부재(200)의 위치까지 지지부재(100)가 상측으로 이동한다.
도 4를 참조하면, 고정부재(200)가 원통형 이차전지 셀(400)의 외측에서 내측으로 이동하여 바텀캔(410)의 내측홈(411)에 접촉되어 원통형 이차전지 셀(400)을 고정한다.
도 5를 참조하면, 성형부재(300)가 완전히 내려와서 고정부재(200)에 의해 고정된 원통형 이차전지 셀(400)의 상측에 위치한다. 여기서, 성형부재(300)의 지지홀더(310)가 탑캔(420)에 접촉된다. 그리고, 성형부재(300)가 회전하면서 바텀캔(410)의 단부를 가압하여 크림핑부(440)를 형성한다. 즉, 성형롤러(330)가 회전판(320)에 결합되어 회전판(320)과 함께 회전하면서 바텀캔(410)의 단부를 가압하여 도 8에서와 같은 크림핑부(440)를 형성한다.
도 6을 참조하면, 크림핑부(440)의 성형이 완료되어 성형부재(300)가 상승한다.
도 7을 참조하면, 성형부재(300)와 고정부재(200)도 원래 위치로 돌아가며, 지지부재(100)도 하강하여 원래 위치로 돌아간다. 이 상태에서 원통형 이차전지 셀(400)이 지지부재(100)로부터 인출된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 원통형 이차전지 셀 생산 장치 100 : 지지부재
110 : 수용부 120 : 제1 이동부
200 : 고정부재 210 : 고정돌출부
220 : 제2 이동부 300 : 성형부재
310 : 지지홀더 320 : 회전판
330 : 성형롤러 331 : 연결로드
332 : 가압로드 335 : 회전축
336 : 롤러부재 337 : 경사부
400 : 원통형 이차전지 셀 410 : 바텀캔
411 : 내측홈 420 : 탑캔
430 : 가스켓 440 : 크림핑부

Claims (13)

  1. 전극 조립체 및 전해액이 수용되는 바텀캔(bottom can)과, 상기 바텀캔에 결합되는 탑캔(top can)과, 상기 바텀캔과 상기 탑캔 사이에 배치되는 가스켓을 포함하는 원통형 이차전지 셀을 생산하는 장치로서,
    상기 바텀캔의 단부와 상기 가스켓의 단부가 미리 설정된 방향을 향하도록 배치되고, 상기 탑캔이 상기 가스켓에 접촉되도록 배치된 상기 원통형 이차전지 셀이 인입되는 지지부재;
    상기 지지부재에 의해 미리 설정된 위치로 이동한 상기 원통형 이차전지 셀을 고정하는 적어도 하나의 고정부재; 및
    상기 고정부재에 의해 고정된 상기 원통형 이차전지 셀의 상측에 위치하며, 회전하면서 상기 바텀캔의 단부를 가압하여 크림핑부를 형성하는 성형부재를 포함하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스켓이 상기 바텀캔의 내측에 위치하여 상기 바텀캔에 접촉하고, 상기 탑캔이 상기 가스켓의 내측에 위치하여 상기 가스켓에 접촉하며,
    상기 성형부재가 상기 바텀캔의 외측을 가압하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  3. 제1항이 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 원통형 이차전지 셀이 인입되는 수용부; 및
    상기 원통형 이차전지 셀을 상기 고정부재측으로 이동시키는 제1 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바텀캔에는 상기 가스켓의 아래 부분에서 둘레를 따라 내측홈이 형성되며,
    상기 고정부재는 상기 내측홈에 삽입되어 상기 원통형 이차전지 셀을 고정하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정부재는,
    상기 내측홈에 삽입될 수 있도록 형성된 고정돌출부; 및
    상기 고정돌출부에 결합되어 상기 고정돌출부를 이동시키는 제2 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 성형부재는,
    상기 탑캔에 접촉되는 지지홀더;
    상기 지지홀더에 회전가능하게 결합되며, 상기 지지홀더를 중심축으로 하여 회전하는 회전판; 및
    상기 회전판에 결합되어 상기 회전판과 함께 회전하며, 상기 바텀캔의 단부를 가압하여 상기 크림핑부를 형성하는 성형롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 성형롤러는 한 쌍이 구비되어 상기 지지홀더의 주위에 배치되며, 상기 회전판의 중심으로부터 이격된 위치에서 상기 회전판에 결합되는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 성형롤러는,
    상기 회전판에 결합되는 연결로드; 및
    상기 연결로드에 결합되며 상기 지지홀더의 주위에 배치되고 상기 바텀캔의 단부를 가압하는 가압로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가압로드는,
    상기 연결로드에 결합되는 회전축; 및
    상기 회전축에 결합되는 롤러부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 롤러부재는 상기 바텀캔의 단부와 접촉하는 부분에 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형부재는 금속 재질로 제작된 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 장치.
  12. 전극 조립체 및 전해액이 수용되는 바텀캔(bottom can)과, 상기 바텀캔 상측에 결합되는 탑캔(top can)과, 상기 바텀캔과 상기 탑캔 사이에 배치되는 가스켓을 포함하는 원통형 이차전지 셀을 생산하는 방법으로서,
    상기 바텀캔의 단부와 상기 가스켓의 단부가 미리 설정된 방향을 향하도록 배치되고, 상기 탑캔이 상기 가스켓에 접촉되도록 배치된 상기 원통형 이차전지 셀이 지지부재에 인입되는 단계;
    상기 지지부재에 의해 미리 설정된 위치로 이동한 상기 원통형 이차전지 셀을 고정부재가 고정하는 단계; 및
    상기 고정부재에 의해 고정된 상기 원통형 이차전지 셀의 상측에 성형부재가 위치하고, 상기 성형부재가 회전하면서 상기 바텀캔의 단부를 가압하여 크림핑부를 형성하는 단계를 포함하는 원통형 이차전지 셀 생산 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 바텀캔의 단부를 가압하여 성형하는 단계는,
    성형롤러가 회전판에 결합되어 상기 회전판과 함께 회전하면서 상기 바텀캔의 단부를 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 셀 생산 방법.
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