WO2015046754A1 - 스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치 - Google Patents

스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2015046754A1
WO2015046754A1 PCT/KR2014/007675 KR2014007675W WO2015046754A1 WO 2015046754 A1 WO2015046754 A1 WO 2015046754A1 KR 2014007675 W KR2014007675 W KR 2014007675W WO 2015046754 A1 WO2015046754 A1 WO 2015046754A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
press
scrap
notching
electrode
electrode sheet
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/007675
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김혜정
김민수
조연하
한창민
하경화
이진희
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to JP2016540792A priority Critical patent/JP6249510B2/ja
Priority to EP14849092.3A priority patent/EP3032609B1/en
Priority to CN201480051247.4A priority patent/CN105556701B/zh
Publication of WO2015046754A1 publication Critical patent/WO2015046754A1/ko

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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • 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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/256—Carrying devices, e.g. belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a notching device comprising a scrap removal part.
  • the secondary battery is an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle that has been proposed as a solution for air pollution of existing gasoline and diesel vehicles using fossil fuel. It is attracting attention as a power source such as (Plug-In HEV).
  • the secondary battery is manufactured in a form in which the electrode assembly is embedded in the battery case together with the electrolyte.
  • the electrode assembly is classified into a stack type, a folding type, a stack-folding type, and the like according to a manufacturing method.
  • the unit assembly has a structure in which the anode and the cathode are sequentially stacked with the separator interposed therebetween. In order to make such an electrode assembly, it is necessary to first prepare a cathode and an anode on which electrode tabs are formed.
  • a notching process of forming the electrode tabs on the continuous electrode sheet on which one or both surfaces of the electrode active material is applied is required.
  • the notching process generally consists of placing an electrode sheet on a die and punching a portion of the electrode sheet using a press.
  • the residue formed by punching by the press that is, the scrap
  • the scrap is discharged through an opening formed corresponding to the shape of the press on the die.
  • the scrap is generally discharged to the outside of the die through the opening by gravity, but due to friction with the inside of the die, there is a case where the scrap remains at the inlet of the opening at the top of the die without being discharged outside the die .
  • the electrode sheet is conveyed by the gripper after the electrode sheet is punched out, the electrode sheet is caught by the remaining scrap.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • An object of the present invention is to provide a notching apparatus which can stably form an electrode tab on an electrode sheet and at the same time smoothly discharge scrap.
  • Still another object of the present invention is to provide a secondary battery exhibiting excellent operating characteristics using the notching device as described above.
  • the notching device for achieving the above object, as a notching device for forming an electrode tab on a continuous electrode sheet, the electrode active material is coated on one or both sides in the battery production process,
  • a press for punching an electrode sheet so that an electrode tab can be formed on a portion of the electrode sheet having an air injection hole for injecting air from a bottom surface thereof, and having at least one scrap removing unit;
  • the notching apparatus according to the present invention can effectively discharge the scrap to the outside of the die by injecting air to the scrap through the air injection port formed on the bottom surface of the press.
  • the scrap removal portion when scrap is not discharged from the die surface even by thrust of air, it is possible to apply a further physical force to completely discharge the scrap out of the die.
  • the scrap removal portion may be a structure that is resilient in situ after operating in the opening direction of the die so that the punched scrap can be separated from the bottom surface of the press to be discharged into the opening of the die.
  • the scrap removal unit may include a compression spring for resilient in-situ recovery.
  • the scrap removing unit it may be made of a structure including a repulsive force for applying a downward force in contact with the scrap, and a compression spring coupled to the repulsive force to apply a restoring force.
  • One end of the repulsive force may be partially protruded from the bottom surface of the press, and the other end of the repulsive force may be coupled to a compression spring mounted inside the press.
  • the repulsive force may be formed immediately of a circular column or a polygonal column structure.
  • the repulsive force may be compressed by the compression spring and simply contact the electrode sheet. After the press punches the electrode sheet to generate scrap, the repulsive force may discharge the scrap into the opening of the die by the restoring force of the compression spring.
  • the repulsive force may be elastically protruding from the bottom surface of the press by 1 cm to 5 cm. If the repulsive portion protrudes from the bottom surface of the press is less than 1 cm in length, the scrap cannot be sufficiently pushed out of the die opening after the scrap is punched out. On the other hand, when the length of the repulsive force protruding from the bottom surface of the press exceeds 5 cm, the electrode sheet protrudes so that the electrode sheet is not caught in the protruding repulsive portion in the process of transferring the electrode sheet by the gripper after discharging the scrap. Since the position of the press must be further moved upward by the length of the repulsive force, the process time increases. Thus, the proper length of the repulsive portion protruding elastically from the bottom surface of the press may be 1 cm to 5 cm, more specifically 2 cm to 3 cm.
  • Restoring force of the compression spring may be 1 N to 10 N.
  • the restoring force of the compression spring is less than 1 N, the scrap cannot be sufficiently pushed out of the die opening by the restoring force of the compression spring.
  • the restoring force of the spring exceeds 10 N, the repulsive force may deform the electrode sheet before the scrap is punched out by the press.
  • the appropriate restoring force of the compression spring may be 1 N to 10 N, more specifically 4 N to 6 N.
  • the air injection holes may be formed over the entire bottom surface of the press. Thus, since the same thrust is applied to the entire surface of the scrap, the scrap can fall vertically onto the opening of the die and can be discharged out of the die without significant friction with the inner wall of the die.
  • the air injection port may be formed in the center of the repulsive force.
  • the present invention also provides an electrode assembly manufactured using the notching device.
  • the present invention also provides a secondary battery in which the electrode assembly is sealed inside the battery case together with the electrolyte solution.
  • the present invention also provides a battery pack comprising the secondary battery as a unit cell.
  • the present invention also provides a device comprising the battery pack as a power source, and the device is specifically, a mobile phone, a portable computer, a smartphone, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle. , A hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
  • the device is specifically, a mobile phone, a portable computer, a smartphone, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle.
  • LEV Light Electronic Vehicle
  • a hybrid electric vehicle a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
  • FIG. 1 is a side view of a notching device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the press of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a vertical sectional view of the press of FIG. 1.
  • FIG. 1 schematically shows a side view of a notching device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 schematically shows a plan view of the press of FIG. 1
  • FIG. 3 shows a vertical view of the press of FIG. 1.
  • a cross-sectional view is schematically shown.
  • the notching device 10 includes a press 100, a die 200, and a gripper 300.
  • the planar structure of the press 100 has a structure including the unevenness 110 having a shape corresponding to the electrode tab in order to form the electrode tab in the electrode sheet 20.
  • the air injection holes 120 are formed over the entire planar surface of the press 100, and the scrap removers 130 are spaced apart from each other at the same center from the center of the plane of the press 100.
  • the scrap remover 130 of the press 100 includes a repulsive force 131 and a compression spring 132.
  • the compression spring 132 is mounted inside the press 100, and the upper end of the repulsive force 131 is coupled to the compression spring 132.
  • the lower end of the repulsive force 131 protrudes by a length H of 2 cm from the lower end surface of the press 100.
  • the die 200 has an opening 210 having a shape corresponding to the press 100.
  • the notching device according to the present invention can effectively discharge the scrap to the outside of the die by injecting air to the scrap through the air injection port formed on the bottom surface of the press.
  • the scrap removal portion when scrap is not discharged from the die surface even by thrust of air, it is possible to apply a further physical force to completely discharge the scrap out of the die.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Details Of Cutting Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 전지 생산 공정에서 일면 또는 양면에 전극 활물질이 도포되어 있는 연속적인 전극 시트에 전극 탭을 형성하는 노칭 장치로서, 상기 전극 시트의 일부에 전극 탭이 형성될 수 있도록 전극 시트를 타발하는 프레스로서, 하단면으로부터 공기를 분사하는 공기 분사구가 형성되어 있고, 적어도 하나 이상의 스크랩 제거부가 장착되어 있는 프레스, 상기 프레스에 의해 타발된 스크랩이 배출될 수 있도록, 상기 프레스에 대응하는 형상의 개구가 형성되어 있는 다이, 및 상기 프레스의 동작에 동기화 되어 상기 프레스에 대응하는 크기만큼 전극 시트를 이송하는 그립퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 노칭 장치를 제공한다.

Description

스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치
본 발명은 스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원 또는 보조 전력장치 등으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
이러한 이차전지는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되는 형태로 제조된다. 상기 전극조립체는 제조 방법에 따라 스택형, 폴딩형, 스택-폴딩형 등으로 구분된다. 스택형 또는 스택-폴딩형 전극조립체의 경우, 단위 조립체가 양극과 음극이 분리막을 사이에 두고 순차적으로 적층되는 구조로 이루어져 있다. 이러한 전극조립체를 만들기 위해서는 전극 탭이 형성된 양극과 음극을 먼저 제조하는 것이 필요하다.
즉, 전극 탭이 형성된 단위 전극을 제조하기 위해서는 먼저 일면 또는 양면에 전극 활물질이 도포되어 있는 연속적인 전극 시트에 전극 탭을 형성하는 노칭 과정이 필요하다. 상기 노칭 과정은 일반적으로 다이 상에 전극 시트를 위치시키고, 프레스를 사용하여 전극 시트의 일부를 타발하는 공정으로 이루어진다.
상기 프레스에 의해 타발되어 형성되는 잔여물, 즉, 스크랩은, 다이 상에 상기 프레스의 형상에 대응하여 형성되어 있는 개구를 통해 배출된다. 이 같은 과정에서, 스크랩은 중력에 의해 개구를 통해 다이 외부로 배출되는 것이 일반적이나, 다이 내부와의 마찰로 인해, 다이 외부로 배출되지 않고 다이 상단면의 개구의 입구에 잔존하는 경우가 발생한다. 이 경우, 전극 시트가 타발된 후, 그립퍼에 의해 전극 시트가 이송될 때, 잔존해 있는 스크랩에 전극 시트가 걸리게 된다. 전극 시트가 스크랩에 걸리는 경우, 전극 탭 부위에 꼽침이 발생하거나, 전극 시트에 도포되어 있는 활물질이 벗겨져 분진이 발생할 수 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 새로운 노칭 장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 안정적으로 전극 시트에 전극 탭을 형성함과 동시에 스크랩의 배출을 원활히 이룰 수 있는 노칭 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 노칭 장치를 사용하여 우수한 작동 특성을 발휘하는 이차전지를 제공하는 것이다.
따라서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노칭 장치는, 전지 생산 공정에서 일면 또는 양면에 전극 활물질이 도포되어 있는 연속적인 전극 시트에 전극 탭을 형성하는 노칭 장치로서,
상기 전극 시트의 일부에 전극 탭이 형성될 수 있도록 전극 시트를 타발하는 프레스로서, 하단면으로부터 공기를 분사하는 공기 분사구가 형성되어 있고, 적어도 하나 이상의 스크랩 제거부가 장착되어 있는 프레스;
상기 프레스에 의해 타발된 스크랩이 배출될 수 있도록, 상기 프레스에 대응하는 형상의 개구가 형성되어 있는 다이; 및
상기 프레스의 동작에 동기화 되어 상기 프레스에 대응하는 크기만큼 전극 시트를 이송하는 그립퍼;
를 포함하고 있다.
즉, 본 발명에 따른 노칭 장치는 프레스의 하단면에 형성되어 있는 공기 분사구를 통해 스크랩에 공기를 분사함으로써, 스크랩을 다이 외부로 효과적으로 배출할 수 있다. 또한, 적어도 하나 이상의 스크랩 제거부를 장착함으로써, 공기의 추력으로도 스크랩이 다이 표면으로부터 배출되지 않는 경우에는, 추가로 물리적 힘을 가하여 스크랩을 다이 외부로 완전히 배출할 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 스크랩 제거부는, 타발된 스크랩이 프레스의 하단면으로부터 분리되어 다이의 개구로 배출될 수 있도록, 다이의 개구 방향으로 작동한 후 탄력적으로 원위치 복원되는 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 스크랩 제거부는 탄력적인 원위치 복원을 위해 압축 스프링을 포함하고 있을 수 있다. 이 경우, 상기 스크랩 제거부는, 스크랩과 접촉하여 하향력을 가하는 척력부와, 상기 척력부와 결합되어 복원력을 가하는 압축 스프링을 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 상기 척력부의 일단은 상기 프레스의 하단면으로부터 일부 돌출 되어 있을 수 있고, 상기 척력부의 타단은 상기 프레스의 내부에 장착되어 있는 압축 스프링에 결합되어 있을 수 있다. 상기 척력부는 원 기둥 또는 다각 기둥 구조의 바로 이루어져 있을 수 있다.
이 같은 구조로 인해, 상기 프레스가 전극 시트와 접촉하여 스크랩을 타발하기 전에는, 상기 척력부는 상기 압축 스프링에 의해 압축되어 단순히 전극 시트에 접촉되어 있는 상태일 수 있다. 상기 프레스가 전극 시트를 타발하여 스크랩이 생성된 후에는, 상기 척력부가 상기 압축 스프링의 복원력에 의해 스크랩을 다이의 개구로 배출할 수 있다.
상기 척력부는 프레스의 하단면으로부터 1 cm 내지 5 cm 만큼 탄력적으로 돌출되어 있을 수 있다. 상기 척력부가 프레스의 하단면으로부터 돌출된 길이가 1 cm 미만일 경우에는, 스크랩이 타발된 후 스크랩을 다이의 개구로부터 충분히 밀어낼 수 없다. 반면에, 상기 척력부가 프레스의 하단면으로부터 돌출된 길이가 5 cm 를 초과하는 경우에는, 스크랩을 배출한 후 전극 시트를 그립퍼에 의해 이송하는 과정에서 돌출된 척력부에 전극 시트가 걸리지 않도록, 돌출된 척력부의 길이만큼 추가로 프레스의 위치를 상향 이동시켜야 하므로, 공정 시간이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 프레스의 하단면으로부터 탄력적으로 돌출되어 있는 척력부의 적정한 길이는 1 cm 내지 5 cm 일 수 있고, 더욱 구체적으로는 2 cm 내지 3 cm 일 수 있다.
상기 압축 스프링의 복원력은 1 N 내지 10 N 일 수 있다. 상기 압축 스프링의 복원력이 1 N 미만일 경우에는, 상기 압축 스프링의 복원력에 의해 스크랩을 다이의 개구로부터 충분히 밀어낼 수 없다. 반면에, 상기 스프링의 복원력이 10 N을 초과하는 경우에는, 상기 프레스에 의해 스크랩이 타발되기 전에, 상기 척력부가 전극 시트를 변형시킬 수 있다. 따라서, 상기 압축 스프링의 적정한 복원력은 1 N 내지 10 N 일 수 있고, 더욱 구체적으로는 4 N 내지 6 N 일 수 있다.
상기 공기 분사구들은 상기 프레스의 하단면의 전체에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 스크랩의 전체면에 동일한 추력이 가해지므로, 스크랩이 다이의 개구 상으로 수직 낙하할 수 있고, 다이의 내측벽과의 큰 마찰 없이 다이의 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 공기 분사구는 상기 척력부의 중앙에 형성되어 있을 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 노칭 장치를 사용하여 제조되는 전극조립체를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 이차전지를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 이차전지를 단위전지로서 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는 구체적으로, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 노칭 장치의 측면도이다;
도 2는 도 1의 프레스의 평면도이다;
도 3은 도 1의 프레스의 수직 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 노칭 장치의 측면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 프레스의 평면도가 모식적으로 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1의 프레스의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 노칭 장치(10)는 프레스(100), 다이(200), 및 그립퍼(300)로 이루어져 있다.
프레스(100)의 평면상 구조는 전극 시트(20)에 전극 탭을 형성하기 위해, 전극 탭에 대응하는 형상의 요철(110)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.
공기 분사구들(120)은 프레스(100)의 평면 상 전체면에 걸쳐 형성되어 있고, 스크랩 제거부들(130)은 프레스(100)의 평면 상 중심에서 동일한 간격으로 이격되어 형성되어 있다.
이 같은 공기 분사구들(120)과 스크랩 제거부들(130)의 위치로 인해, 스크랩의 전체면에 균일하게 추력을 가할 수 있고, 따라서, 스크랩을 다이 외부로 용이하게 배출할 수 있다.
프레스(100)의 스크랩 제거부(130)는 척력부(131)와 압축 스프링(132)으로 이루어져 있다. 압축 스프링(132)은 프레스(100)의 내부에 장착되어 있고, 척력부(131)의 상단은 압축 스프링(132)과 결합되어 있다. 척력부(131)의 하단은 프레스(100)의 하단면으로부터 2cm의 길이(H) 만큼 돌출되어 있다.
다이(200)에는 프레스(100)에 대응 하는 형상의 개구(210)가 형성되어 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 노칭 장치는 프레스의 하단면에 형성되어 있는 공기 분사구를 통해 스크랩에 공기를 분사함으로써, 스크랩을 다이 외부로 효과적으로 배출할 수 있다. 또한, 적어도 하나 이상의 스크랩 제거부를 장착함으로써, 공기의 추력으로도 스크랩이 다이 표면으로부터 배출되지 않는 경우에는, 추가로 물리적 힘을 가하여 스크랩을 다이 외부로 완전히 배출할 수 있다.

Claims (16)

  1. 전지 생산 공정에서 일면 또는 양면에 전극 활물질이 도포되어 있는 연속적인 전극 시트에 전극 탭을 형성하는 노칭 장치로서,
    상기 전극 시트의 일부에 전극 탭이 형성될 수 있도록 전극 시트를 타발하는 프레스로서, 하단면으로부터 공기를 분사하는 공기 분사구가 형성되어 있고, 적어도 하나 이상의 스크랩 제거부가 장착되어 있는 프레스;
    상기 프레스에 의해 타발된 스크랩이 배출될 수 있도록, 상기 프레스에 대응하는 형상의 개구가 형성되어 있는 다이; 및
    상기 프레스의 동작에 동기화 되어 상기 프레스에 대응하는 크기만큼 전극 시트를 이송하는 그립퍼;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스크랩 제거부는, 타발된 스크랩이 프레스의 하단면으로부터 분리되어 다이의 개구로 배출될 수 있도록, 다이의 개구 방향으로 작동한 후 탄력적으로 원위치 복원되는 구조를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스크랩 제거부는 탄력적인 원위치 복원을 위한 압축 스프링을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 스크랩 제거부는, 스크랩과 접촉하여 하향력을 가하는 척력부와, 상기 척력부와 결합되어 복원력을 가하는 압축 스프링을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 척력부는 원 기둥 또는 다각 기둥 구조의 바(bar)인 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 척력부는 프레스의 하단면으로부터 1 cm 내지 5 cm 만큼 탄력적으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 척력부는 프레스의 하단면으로부터 2 cm 내지 3 cm 만큼 탄력적으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 프레스의 하단면에는 복수의 공기 분사구들이 전체면에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 척력부의 중앙에 공기 분사구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 압축 스프링의 복원력은 1 N 내지 10 N 인 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 압축 스프링의 복원력은 4 N 내지 6 N 인 것을 특징으로 하는 노칭 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 따른 장치를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  14. 제 13 항에 따른 이차전지를 단위전지로서 둘 또는 그 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  15. 제 14 항에 따른 전지팩을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
PCT/KR2014/007675 2013-09-24 2014-08-19 스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치 WO2015046754A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016540792A JP6249510B2 (ja) 2013-09-24 2014-08-19 スクラップ除去部を含むノッチング装置
EP14849092.3A EP3032609B1 (en) 2013-09-24 2014-08-19 Notching apparatus having scrap removing part
CN201480051247.4A CN105556701B (zh) 2013-09-24 2014-08-19 具有碎片移除装置的冲槽设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0113183 2013-09-24
KR1020130113183A KR101726780B1 (ko) 2013-09-24 2013-09-24 스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015046754A1 true WO2015046754A1 (ko) 2015-04-02

Family

ID=52743835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/007675 WO2015046754A1 (ko) 2013-09-24 2014-08-19 스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3032609B1 (ko)
JP (1) JP6249510B2 (ko)
KR (1) KR101726780B1 (ko)
CN (1) CN105556701B (ko)
WO (1) WO2015046754A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107742741A (zh) * 2017-09-12 2018-02-27 深圳瑞隆新能源科技有限公司 一种软包锂电池极耳胶高控制装置及方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102605137B1 (ko) * 2021-04-14 2023-11-27 유일에너테크(주) 2차 전지용 전극 생산 시스템
CN113441617B (zh) * 2021-06-10 2022-08-26 东风柳州汽车有限公司 加油口座的冲压方法及加油口座
CN114759165B (zh) * 2022-03-24 2024-02-06 天科新能源有限责任公司 一种用于锂电池正负极极片的加工方法
KR102523375B1 (ko) * 2022-12-27 2023-04-19 주식회사 에스알엔디 연료전지용 막전극접합체 제조방법
KR102648934B1 (ko) * 2023-05-26 2024-03-19 이상오 프레스 금형의 스크랩 처리 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1069905A (ja) * 1996-08-27 1998-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電極材料の切断加工装置
JP2000100422A (ja) * 1998-09-21 2000-04-07 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電池用極板の切断方法
KR20050038608A (ko) * 2005-04-01 2005-04-27 주성철 플렉시블 플렛 케이블 제작기의 펀칭부
JP2007128841A (ja) * 2005-04-12 2007-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極板の製造方法
KR20130095368A (ko) * 2012-02-20 2013-08-28 주식회사 엘지화학 스크랩 제거를 위한 노칭 장치 및 이를 사용하여 생산되는 이차전지

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57184617A (en) * 1981-05-01 1982-11-13 Nissan Motor Co Ltd Shearing machine
JPH064176B2 (ja) * 1988-12-07 1994-01-19 松下電器産業株式会社 プレス装置
JP4004643B2 (ja) * 1998-06-10 2007-11-07 東芝電池株式会社 電池用電極の打ち抜き装置
US6769600B1 (en) * 2000-06-16 2004-08-03 Dayton-Phoenix Group, Inc. Motor lamination notching apparatus and method with selectively positionable punches
KR100460920B1 (ko) * 2002-11-22 2004-12-09 현대자동차주식회사 버 제거장치
CN102380537B (zh) * 2010-09-02 2013-10-02 东莞市海中机械有限公司 一种电池薄料冲切模装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1069905A (ja) * 1996-08-27 1998-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電極材料の切断加工装置
JP2000100422A (ja) * 1998-09-21 2000-04-07 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電池用極板の切断方法
KR20050038608A (ko) * 2005-04-01 2005-04-27 주성철 플렉시블 플렛 케이블 제작기의 펀칭부
JP2007128841A (ja) * 2005-04-12 2007-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極板の製造方法
KR20130095368A (ko) * 2012-02-20 2013-08-28 주식회사 엘지화학 스크랩 제거를 위한 노칭 장치 및 이를 사용하여 생산되는 이차전지

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3032609A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107742741A (zh) * 2017-09-12 2018-02-27 深圳瑞隆新能源科技有限公司 一种软包锂电池极耳胶高控制装置及方法
CN107742741B (zh) * 2017-09-12 2020-04-14 深圳瑞隆新能源科技有限公司 一种软包锂电池极耳胶高控制装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6249510B2 (ja) 2017-12-20
EP3032609B1 (en) 2018-07-25
CN105556701A (zh) 2016-05-04
JP2016534526A (ja) 2016-11-04
KR101726780B1 (ko) 2017-04-13
EP3032609A1 (en) 2016-06-15
CN105556701B (zh) 2019-04-19
EP3032609A4 (en) 2016-08-10
KR20150033325A (ko) 2015-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015046754A1 (ko) 스크랩 제거부를 포함하는 노칭 장치
KR101813249B1 (ko) 리튬 2차 전지의 젤리롤 탭 절단장치
KR101332935B1 (ko) 전극판 제조 장치
EP2876724B1 (en) Method of manufacturing secondary battery
KR20170117681A (ko) 전지셀에 접착테이프를 부착 가능한 테이핑 장치
KR101811474B1 (ko) 배터리 셀의 디가싱 장치 및 이를 이용한 배터리 셀의 디가싱 방법
KR101759570B1 (ko) 전극 시트를 고정하는 구조의 롤러를 포함하는 노칭 장치
WO2015080380A1 (ko) 단락 방지 수단을 포함하고 있는 전지셀
WO2014081086A1 (ko) 노칭부를 포함하는 전극 시트
WO2021112347A1 (ko) 노칭장치
US20150089800A1 (en) Method of manufacturing secondary battery
CN107646153B (zh) 用于电池组的片附接装置
KR102023735B1 (ko) 일체형의 다이 및 스트리퍼를 포함하는 노칭 장치
CN105826985A (zh) 一种软包锂电池夹具化成充放电防短路装置
WO2018207999A1 (ko) 이차전지, 그의 제조장치 및 방법
CN103988332A (zh) 具有新颖结构的棱柱状电池组
JP2014035869A (ja) 電極の製造方法及び電極
JP7205724B2 (ja) 電極積層体の製造方法
KR101818790B1 (ko) 이차전지용 음극탭 고정구조
KR20130132093A (ko) 이차 전지용 포장재의 성형 장치
US10615621B2 (en) Apparatus for charging and discharging battery cell comprising insulation mask
KR20220054126A (ko) 이차전지 파우치 제조장치
WO2023022501A1 (ko) 전극탭 및 전극탭의 절단방법
KR101721290B1 (ko) 압착장치
KR20200069886A (ko) 2차 전지용 전극 생산 시스템의 얼라인 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480051247.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14849092

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016540792

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014849092

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE