KR20230131618A - 셀 패키징 장치 - Google Patents

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KR20230131618A
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packaging device
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황승진
백주환
오덕근
이승배
이진수
최원석
홍석인
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 출원은 셀 패키징 장치 및 이를 이용한 셀 패키징 방법에 관한 것이다. 본 출원의 셀 패키징 장치 및 이를 이용한 셀 패키징 방법에 의하면, 파우치에 셀을 삽입하는 동안 셀의 데미지를 최소화할 수 있다.

Description

셀 패키징 장치{DEVICE FOR PACKAGING OF CELL}
본 출원은 셀 패키징 장치 및 이를 이용한 셀 패키징 방법에 관한 것이다.
전기 에너지를 저장하는 전지는 일반적으로 일차 전지와 이차 전지로 구분될 수 있다. 일차 전지는 일회용 소모성 전지인 반면에, 이차 전지는 전류와 물질 사이의 산화 및 환원 과정이 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 충전식 전지이다. 즉, 전류에 의해 소재에 대한 환원 반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화 반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행 가능하다.
여러 종류의 이차전지 중, 리튬 이차 전지는 일반적으로 양극(Cathode), 분리막(Separator) 및 음극(Anode)이 적층된 전극 조립체가 파우치에 장착되어 제조되며, 리튬 이온이 양극의 리튬 금속 산화물로부터 음극으로 삽입(Intercalation) 및 탈리(Deintercalation)되는 과정이 반복되면서, 리튬 이차 전지의 충방전이 진행된다.
리튬 이차 전지 중 특히 파우치형 셀의 경우 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며, 중량이 작아 파우치형 셀에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다.
이러한 파우치형 셀은 셀을 파우치에 삽입하기 위하여 셀의 상부를 진공 흡착 방식으로 흡입하여 이재하는 공정이 수행되었다. 그러나, 진공 흡착 방식을 이용한 이재 공정의 경우, 셀이 파우치에 삽입되면서 데미지가 발생되는 문제가 발생되었다. 이로 인해, 고 중량의 셀을 이용할 수 없는 문제가 발생되었다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 셀 패키징 장치가 요구되고 있다.
본 출원의 과제는 파우치에 셀을 삽입하는 동안 셀의 데미지를 최소화하는 셀 패키징 장치 및 이를 이용한 셀 패키징 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 셀 패키징 장치는 상기 셀을 지지하고, 롤러를 구비하는 제 1 부재, 상기 제 1 부재와 일정 간격을 갖고 대향 배치되어 상기 셀의 삽입공간을 제공하는 제 2 부재, 및 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 각각에 연결되고, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격을 조절하는 간격조절부를 포함하는 복수개의 셀 그립부, 및 상기 간격조절부가 연결되는 지지부를 포함하는 셀 그립 유닛; 상기 셀 그립 유닛과 연결되며, 상기 셀 그립 유닛을 셀 또는 파우치 측으로 이송시키는 이송부; 및 상기 셀 그립 유닛 및 이송부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 간격조절부는 상기 제 2 부재를 이동시켜 간격을 조절할 수 있다.
또한, 상기 롤러는 셀이 진입되는 진입 단부 측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 이송부는 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 각각의 셀 그립부를 회전시키도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 이송부는 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전하는 복수개의 회전부; 및 상기 복수개의 회전부에 의해 연결된 복수개의 링크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전부는 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전하는 제 1 회전부; 셀의 두께 방향을 따라 회전하는 제 2 회전부; 및 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전하는 제 3 회전부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 링크는 제 1 회전부와 제 2 회전부 사이에 연결되는 제 1 링크; 및 상기 제 2 회전부와 제 3 회전부 사이에 연결되는 제 2 링크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 셀이 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이에 위치하도록 상기 이송부로 상기 셀 그립 유닛을 이송시키고, 상기 제 1 부재에 셀을 안착시킨 후, 상기 간격조절부재로 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 좁아지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀을 그립하도록 제어될 수 있다.
또한, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛을 상기 셀로 이송 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 그립된 셀이 파우치의 삽입구에 대응되도록 상기 이송부로 상기 셀 그립 유닛을 이송시키도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛을 상기 파우치로 이송 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 이송부에서 이송되는 셀이 그립된 상태에서, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀의 그립을 해제한 후, 상기 셀이 상기 파우치에 삽입되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 이송부는 상기 셀을 파우치에 삽입 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향을 따라 회전될 수 있다.
또한, 본 출원의 셀 패키징 방법은 상기 셀 패키징 장치를 이용한 셀 패키징 방법에 관한 것으로, 이송부를 이용하여 셀 그립 유닛을 셀로 이송시키는 제 1 이송 단계; 상기 셀을 셀 그립 유닛으로 그립하는 그립 단계; 셀이 그립된 셀 그립 유닛을 이송부를 이용하여 파우치 측으로 이송시키는 제 2 이송 단계; 및 제 2 이송 단계에서 이송되는 셀 그립 유닛에 그립된 셀이 파우치에 삽입되는 삽입 단계를 포함한다.
또한, 상기 제 1 이송 단계는 상기 셀이 제 1 부재 및 제 2 부재 사이에 위치하도록 이송부를 이용하여 상기 셀 그립 유닛을 상기 셀로 이송시키도록 수행될 수 있다.
또한, 상기 그립 단계는 상기 셀을 제 1 부재에 안착시킨 후, 간격조절부재로 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 좁아지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀이 그립되도록 수행될 수 있다.
또한, 상기 제 2 이송 단계는 이송부를 이용하여 상기 셀 그립 유닛에 그립된 셀이 상기 파우치의 삽입구에 대응되는 위치로 이송되도록 수행될 수 있다.
또한, 상기 삽입 단계는 상기 파우치의 삽입구에 대응되는 위치로 이송된 셀이 그립된 상태에서, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀의 그립을 해제한 후, 상기 셀이 상기 파우치에 삽입되도록 수행될 수 있다.
본 출원의 셀 패키징 장치 및 이를 이용한 셀 패키징 방법에 의하면, 파우치에 셀을 삽입하는 동안 셀의 데미지를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치에 포함된 셀 그립 유닛을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치에 포함된 제 1 부재를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4 내지 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치를 이용하여 셀 그립 유닛에 그립된 셀을 파우치에 삽입하는 과정을 설명하기 위하여, 제 1 구동 내지 제 4 구동을 각각 예시적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 출원의 셀 패키징 장치를 설명하며, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 셀 패키징 장치가 첨부된 도면에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치를 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 셀 패키징 장치는 셀 그립 유닛(200), 이송부(300) 및 제어부(미도시)를 포함한다. 본 출원의 셀 패키징 장치에 의하면, 파우치에 셀을 삽입하는 동안 셀의 데미지를 최소화할 수 있다.
상기 셀 그립 유닛은 셀을 파우치로 이송 시, 셀의 데미지를 최소화하기 위하여 잡아주는 기능을 수행하는 유닛이다. 도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치에 포함된 셀 그립 유닛을 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 셀 그립 유닛(200)은 셀 그립부(210) 및 지지부(220)를 포함하고, 상기 셀 그립부가 제 1 부재(211), 제 2 부재(212) 및 간격조절부재(213)를 포함한다.
상기 셀 그립부는 실질적으로 셀을 잡아주는 기능을 수행하는 부분으로서, 복수개 구비될 수 있다. 즉, 상기 셀 그립부는 복수개 구비됨으로써, 상기 제 1 부재, 제 2 부재 및 간격조절부재 한 쌍을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부는 상기 셀 그립부를 지지하는 부분으로서, 상기 간격조절부에 연결된다.
상기 제 1 부재는 상기 셀을 안착시키고, 안착된 셀을 배출하기 위하여, 상기 셀을 지지하는 부재로서, 롤러(2111)를 구비한다.
상기 롤러는 셀의 그립 및 그립 해제 시 셀에 가해지는 데미지를 최소화하기 위한 부재로서, 상기 셀이 진입되는 진입 단부측에 배치될 수 있다. 이때, 상기 롤러는 상기 제 1 부재의 전술한 위치에 배치됨으로써, 상기 셀을 셀 그립 유닛에 삽입 또는 배출하는 과정에서 회전될 수 있고, 이로 인해, 상기 셀에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치에 포함된 제 1 부재를 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 제 1 부재(211)는 판 형상을 가질 수 있고, 일단부가 상기 간격조절부재의 일측 하부에 고정된 상태로 연결되며, 상기 일단부의 반대측에 위치하는 타단부에 상기 롤러(2111)가 구비될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「일단부」는 하나의 끝부분을 의미하고, 용어 「타단부」는 상기 일단과 반대측에 위치하는 끝부분을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 용어 「하부」는 상대적인 아랫부분을 의미하고, 용어 「상부」는 상대적인 윗부분을 의미한다.
상기 제 2 부재는 상기 셀의 삽입공간을 제공하기 위한 부재로서, 상기 제 1 부재에 안착된 셀을 그립하거나 그립을 해제하는 것이 가능하고, 상기 제 1 부재와 일정 간격을 갖고 대향 배치된다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 부재는 판 형상을 가질 수 있고, 일단부가 상기 간격조절부재의 일측 상부에 연결될 수 있다. 이로 인해, 상기 제 2 부재는 후술하는 간격조절부재에 의해 상기 제 1 부재에 안착된 셀을 그립하거나 그립을 해제하는 것이 가능할 수 있다.
상기 간격조절부는 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격을 조절하는 부분으로서, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 각각에 연결된다.
하나의 예시에서, 상기 간격 조절부는 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 간격조절부는 상기 제 1 부재를 향하여 간격이 좁아지거나 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격을 조절할 수 있다. 구체적으로, 상기 간격조절부재는 상기 셀을 그립하는 경우, 상기 제 1 부재를 향하여 간격이 좁아지도록 상기 제 2 부재를 이동시킬 수 있고, 상기 셀의 그립을 해제하는 경우, 상기 제 1 부재로부터 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시킬 수 있다. 상기 간격조절부가 전술한 구동을 수행함으로써, 상기 셀 공급부에서 공급된 셀의 데미지 손상을 최소화하여 파우치에 삽입할 수 있다.
상기 셀(1)은 양극(Cathode), 분리막(Separator) 및 음극(Anode)이 적층된 전극 조립체이다. 예를 들어, 상기 셀의 종류로는 당업계에서 사용되는 스텍셀을 사용할 수 있다. 이때, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 셀은 셀 공급부(100)로부터 공급될 수 있다.상기 이송부는 상기 셀을 파우치에 삽입하기 위하여 상기 셀 그립 유닛을 셀 또는 파우치 측으로 이송시키는 부분으로서, 상기 셀 그립 유닛과 연결된다. 구체적으로, 상기 이송부는 상기 셀을 셀 그립 유닛에 안착시키는 경우, 상기 셀 그립 유닛을 상기 셀, 구체적으로 셀 공급부 측으로 이송시킬 수 있고, 상기 셀을 파우치에 삽입하는 경우, 상기 셀 그립 유닛을 상기 파우치 측으로 이송시킬 수 있다.
상기 이송부는 셀의 두께 방향(T) 및 폭 방향(W) 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 각각의 셀 그립부를 회전시키도록 마련될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「셀의 두께 방향을 따라 회전한다」라는 것은 셀의 두께 방향과 수직한 방향을 축으로 하여 두께 방향을 따라 회전 구동이 가능하다는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 용어 「셀의 폭 방향을 따라 회전한다」라는 것은 셀의 폭 방향과 수직한 방향을 축으로 하여 폭 방향을 따라 회전 구동이 가능하다는 것을 의미한다. 상기 이송부는 상기 셀 그립부를 회전시킴으로써, 셀을 파우치로 이송 시 셀에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있다.
구체적으로, 상기 이송부는 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전하는 복수개의 회전부; 및 상기 복수개의 회전부에 의해 연결된 복수개의 링크를 포함할 수 있다. 상기 이송부는 전술한 복수개의 회전부 및 링크를 포함함으로써, 셀을 파우치로 이송 시 셀에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있다. 이때, 상기 회전부의 회전 각도 범위 및 링크의 길이는 작업 환경에 따라 조절이 가능하므로 특별히 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 회전부는 제 1 회전부(311), 제 2 회전부(312) 및 제 3 회전부(313)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 링크는 제 1 링크(321) 및 제 2 링크(322)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 회전부는 상기 셀 그립 유닛에 연결되어, 상기 셀 그립 유닛의 가동범위를 제어하기 위한 부분으로서, 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전될 수 있다. 또한, 상기 제 2 회전부는 상기 제 1 링크에 연결되어, 상기 제 1 링크의 가동 범위를 제어하기 위한 부분으로서, 셀의 두께 방향을 따라 회전될 수 있다. 또한, 상기 제 3 회전부는 상기 제 2 링크에 연결되어, 상기 제 2 링크의 가동 범위를 제어하기 위한 부분으로서, 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전될 수 있다. 상기 복수개의 회전부가 전술한 방향으로 각각 회전함으로써, 셀을 파우치로 이송 시 셀에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있다. 이때, 상기 제 3 회전부는 상기 제 2 링크가 연결된 일단부의 반대측에 위치하는 타단부가 바닥측에 연결될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「바닥측」은 상기 셀 패키징 장치가 배치되는 바닥을 의미할 수 있다.
상기 제 1 링크는 상기 제 1 회전부와 제 2 회전부 사이를 연결하는 부분으로서, 일단부가 상기 제 1 회전부와 연결되고, 상기 일단부의 반대측에 위치하는 타단부가 상기 제 2 회전부와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제 2 링크는 상기 제 2 회전부와 제 3 회전부 사이를 연결하는 부분으로서, 일단부가 상기 제 2 회전부와 연결되고, 상기 일단부의 반대측에 위치하는 타단부가 상기 제 3 회전부와 연결될 수 있다. 상기 복수개의 링크가 전술한 복수개의 회전부와 연결됨으로써, 셀을 파우치로 이송 시 셀에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있다.
상기 파우치는 파우치형 셀 제조 시 상기 셀이 삽입되는 부재로서, 상기 이송부에 의해 이송되는 셀 그립 유닛에 그립된 셀이 삽입될 수 있다.
하나의 예시에서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 파우치(400)는 상기 이송 유닛과 이격되어 배치되고, 상기 이송 유닛에 의해 이송된 셀이 내부에 삽입될 수 있다. 즉, 상기 이송 유닛에 의해 이송된 셀은 후술하는 셀의 그립 해제를 통해 상기 파우치의 내부에 삽입될 수 있다. 상기 파우치에 후술하는 셀의 그립 해제를 통해 셀이 삽입됨으로써, 셀의 데미지 손상을 최소화할 수 있다.
상기 제어부는 상기 셀 그립 유닛 및 이송부의 동작을 제어하는 부분으로서, 상기 셀 그립 유닛 및 이송부와 전기적으로 연결된다.
하나의 예시에서, 상기 제어부는 상기 셀이 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이에 위치하도록 상기 이송부로 상기 셀 그립 유닛을 이송시키고, 상기 제 1 부재에 셀을 안착시킨 후, 상기 간격조절부재로 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 좁아지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀을 그립하도록 제어할 수 있다. 이를 통해 그립된 셀은 데미지 손상이 최소화될 수 있다.
이때, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛을 상기 셀로 이송 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전될 수 있다. 즉, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛이 상기 셀, 구체적으로 셀 공급부를 향하도록 상기 복수개의 회전부의 회전에 의한 복수개의 링크의 회전 구동이 수행될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 그립된 셀이 파우치의 삽입구에 대응되도록 상기 이송부로 상기 셀 그립 유닛을 이송시키도록 제어할 수 있다. 이를 통해 이송되는 그립부에 그립된 셀을 파우치에 삽입하는 과정에서 셀의 데미지 손상을 최소화할 수 있다.
이때, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛을 상기 파우치로 이송 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전될 수 있다. 즉, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛이 상기 파우치를 향하도록 상기 복수개의 회전부의 회전에 의한 복수개의 링크의 회전 구동이 수행될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 이송부에서 이송되는 셀이 그립된 상태에서, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀의 그립을 해제한 후, 상기 셀이 상기 파우치에 삽입되도록 제어할 수 있다.
도 4 내지 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 셀 패키징 장치를 이용하여 셀 그립 유닛에 그립된 셀을 파우치에 삽입하는 과정을 설명하기 위하여, 제 1 구동 내지 제 4 구동을 각각 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 제어부(미도시)는 상기 이송부(미도시)에서 이송되는 셀(1)이 그립된 상태에서, 상기 셀의 일단부가 상기 파우치(400) 내부의 일측면에 접촉되도록 상기 셀 그립 유닛(200)을 이송시킬 수 있다. 이후, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 제어부(미도시)는 상기 제 1 부재(210) 및 제 2 부재(220) 사이의 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀(1)의 그립을 해제할 수 있다. 이후, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 제어부(미도시)는 상기 제 2 부재(220)가 바닥측과 평행해지도록 기울일 수 있다. 이후, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제어부(미도시)는 상기 셀 그립 유닛(200)을 상기 파우치(400)로 부터 멀어지게 이송시킬 수 있다. 상기 셀은 전술한 구동을 통해 파우치에 삽입됨으로써, 데미지 손상이 최소화될 수 있다. 또한, 상기 셀 그립 유닛에서 상기 파우치로 이동되는 셀은 상기 제 1 부재에 포함된 롤러에 의해 데미지 손상이 최소화될 수 있다.
이때, 상기 이송부는 상기 이송부에서 이송되는 셀이 그립된 상태에서, 상기 그립된 셀을 파우치에 삽입 시, 제 1 회전부가 셀의 두께 방향을 따라 회전되어 구동될 수 있다. 즉, 상기 이송부는 제 1 회전부가 셀의 두께 방향을 따른 회전만으로 상기 파우치로 이송된 셀을 파우치에 삽입하는 것이 가능할 수 있다.
본 출원은 또한, 셀 패키징 방법에 관한 것이다. 예시적인 셀 패키징 방법은 전술한 셀 패키징 장치를 이용한 셀 패키징 방법에 관한 것이다. 따라서, 후술하는 셀 패키징 방법에 관한 구체적인 사항은 상기 셀 패키징 장치에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있으므로, 이를 생략하기로 한다.
본 출원의 셀 패키징 방법은 제 1 이송 단계, 그립 단계, 제 2 이송 단계 및 삽입 단계를 포함한다. 본 출원의 셀 패키징 방법에 의하면, 파우치에 셀을 삽입하는 동안 셀의 데미지를 최소화할 수 있다. 또한, 본 출원의 셀 패키징 방법에 포함된 제 1 이송 단계, 그립 단계, 제 2 이송 단계 및 삽입 단계는 전술한 제어부를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 제 1 이송 단계는 상기 그립 유닛을 상기 셀로 이송시키는 단계로서, 이송부를 이용한다. 상기 제 1 이송 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 이송부에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 이송 단계는 상기 셀이 제 1 부재 및 제 2 부재 사이에 위치하도록 상기 이송부를 이용하여 상기 셀 그립 유닛을 상기 셀로 이송시키도록 수행될 수 있다. 상기 제 1 이송 단계의 구동에 대한 구체적인 설명은 상기 제어부에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
이때, 상기 셀은 전술한 셀 공급부를 통해 공급될 수 있다. 상기 셀 공급부에 대한 구체적인 설명은 상기 셀 공급부에서 기술한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
상기 그립 단계는 상기 제 1 이송 단계에서 이송된 셀 그립 유닛으로 셀을 그립하는 단계로서, 상기 셀을 상기 셀 그립 유닛으로 그립하여 수행된다. 이로 인해, 셀을 파우치로 이송 시, 셀의 데미지를 최소화할 수 있다. 상기 그립 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 셀 그립 유닛에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
하나의 예시에서, 상기 그립 단계는 상기 셀을 상기 제 1 부재에 안착시킨 후, 간격조절부재로 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 좁아지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀이 그립되도록 수행될 수 있다. 상기 그립 단계의 구동에 대한 구체적인 설명은 상기 제어부에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
상기 제 2 이송 단계는 상기 그립 단계에서 그립된 셀을 파우치에 삽입하기 위하여 이송시키는 단계로서, 셀이 그립된 셀 그립 유닛을 상기 이송부를 이용하여 파우치 측으로 이송시켜 수행된다. 상기 제 2 이송 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 이송부에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 이송 단계는 상기 이송부를 이용하여 상기 셀 그립 유닛에 그립된 셀이 상기 파우치의 삽입구에 대응되는 위치로 이송되도록 수행될 수 있다. 상기 제 2 이송 단계의 구동에 대한 구체적인 설명은 상기 제어부에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
상기 삽입 단계는 파우치형 셀 제조 시 상기 셀을 상기 파우치에 삽입하기 위한 단계로서, 상기 제 2 이송 단계에서 이송되는 셀 그립 유닛에 그립된 셀이 파우치에 삽입된다. 상기 삽입 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 파우치에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
하나의 예시에서, 상기 삽입 단계는 상기 파우치의 삽입구에 대응되는 위치로 이송된 셀이 그립된 상태에서, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀의 그립을 해제한 후, 상기 셀이 상기 파우치에 삽입되도록 수행될 수 있다. 상기 삽입 단계의 구동에 대한 구체적인 설명은 상기 제어부에서 설명한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
1: 셀
100: 셀 공급부
200: 셀 그립 유닛
210: 셀 그립부
211: 제 1 부재
2111: 롤러
212: 제 2 부재
213: 간격조절부재
220: 지지부
300: 이송부
311: 제 1 회전부
312: 제 2 회전부
313: 제 3 회전부
321: 제 1 링크
322: 제 2 링크
400: 파우치
W: 셀의 폭 방향
T: 셀의 두께 방향

Claims (18)

  1. 셀을 지지하고, 롤러를 구비하는 제 1 부재, 상기 제 1 부재와 일정 간격을 갖고 대향 배치되어 상기 셀의 삽입공간을 제공하는 제 2 부재, 및 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 각각에 연결되고, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격을 조절하는 간격조절부를 포함하는 복수개의 셀 그립부, 및 상기 간격조절부가 연결되는 지지부를 포함하는 셀 그립 유닛;
    상기 셀 그립 유닛과 연결되며, 상기 셀 그립 유닛을 셀 또는 파우치 측으로 이송시키는 이송부; 및
    상기 셀 그립 유닛 및 이송부를 제어하는 제어부를 포함하는 셀 패키징 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 간격조절부는 상기 제 2 부재를 이동시켜 간격을 조절하는 셀 패키징 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러는 셀이 진입되는 진입 단부 측에 배치되는 셀 패키징 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이송부는 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 각각의 셀 그립부를 회전시키도록 마련되는 셀 패키징 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 이송부는 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전하는 복수개의 회전부; 및
    상기 복수개의 회전부에 의해 연결된 복수개의 링크를 포함하는 셀 패키징 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 회전부는 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전하는 제 1 회전부;
    셀의 두께 방향을 따라 회전하는 제 2 회전부; 및
    셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전하는 제 3 회전부를 포함하는 셀 패키징 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 링크는 제 1 회전부와 제 2 회전부 사이에 연결되는 제 1 링크; 및
    상기 제 2 회전부와 제 3 회전부 사이에 연결되는 제 2 링크를 포함하는 셀 패키징 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 셀이 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이에 위치하도록 상기 이송부로 상기 셀 그립 유닛을 이송시키고, 상기 제 1 부재에 셀을 안착시킨 후, 상기 간격조절부재로 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 좁아지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀을 그립하도록 제어하는 셀 패키징 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛을 상기 셀로 이송 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전되는 셀 패키징 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 그립된 셀이 파우치의 삽입구에 대응되도록 상기 이송부로 상기 셀 그립 유닛을 이송시키도록 제어하는 셀 패키징 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 이송부는 상기 셀 그립 유닛을 상기 파우치로 이송 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향 및 폭 방향 중 선택된 하나 이상의 방향을 따라 회전되는 셀 패키징 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 이송부에서 이송되는 셀이 그립된 상태에서, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀의 그립을 해제한 후, 상기 셀이 상기 파우치에 삽입되도록 제어하는 셀 패키징 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 이송부는 상기 셀을 파우치에 삽입 시, 제 1 링크 및 제 2 링크가 셀의 두께 방향을 따라 회전되는 셀 패키징 장치.
  14. 제 1 항에 따른 셀 패키징 장치를 이용한 셀 패키징 방법에 관한 것으로,
    이송부를 이용하여 셀 그립 유닛을 셀로 이송시키는 제 1 이송 단계;
    상기 셀을 셀 그립 유닛으로 그립하는 그립 단계;
    셀이 그립된 셀 그립 유닛을 이송부를 이용하여 파우치 측으로 이송시키는 제 2 이송 단계; 및
    제 2 이송 단계에서 이송되는 셀 그립 유닛에 그립된 셀이 파우치에 삽입되는 삽입 단계를 포함하는 셀 패키징 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 이송 단계는 상기 셀이 제 1 부재 및 제 2 부재 사이에 위치하도록 이송부를 이용하여 상기 셀 그립 유닛을 상기 셀로 이송시키도록 수행되는 셀 패키징 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 그립 단계는 상기 셀을 제 1 부재에 안착시킨 후, 간격조절부재로 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 좁아지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀이 그립되도록 수행되는 셀 패키징 방법..
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 이송 단계는 이송부를 이용하여 상기 셀 그립 유닛에 그립된 셀이 상기 파우치의 삽입구에 대응되는 위치로 이송되도록 수행되는 셀 패키징 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 삽입 단계는 상기 파우치의 삽입구에 대응되는 위치로 이송된 셀이 그립된 상태에서, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재 사이의 간격이 멀어지도록 상기 제 2 부재를 이동시켜 상기 셀의 그립을 해제한 후, 상기 셀이 상기 파우치에 삽입되도록 수행되는 셀 패키징 방법.
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KR101906983B1 (ko) * 2016-04-01 2018-10-11 (주)엔에스 전극 조립체 제조 장치 및 방법과, 이를 이용해 제조한 전극 조립체
CN207134439U (zh) * 2017-08-14 2018-03-23 无锡先导智能装备股份有限公司 电芯滚圆装置
KR102649307B1 (ko) * 2018-11-21 2024-03-19 (주)이티에스 이차전지 제조시스템 및 제조방법
CN209796803U (zh) * 2019-04-15 2019-12-17 三星(天津)电池有限公司 夹取机构
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