WO2021167302A1 - 이차전지 압연장치 - Google Patents

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WO2021167302A1
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secondary battery
piece
support piece
mold
pressing
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김건하
박태순
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery rolling apparatus, and more particularly, to a secondary battery rolling apparatus capable of minimizing the thickness of a secondary battery.
  • a secondary battery refers to a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery that cannot be charged, and such secondary batteries are widely used in high-tech electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders.
  • the secondary battery is classified into a can-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch.
  • the pouch-type secondary battery includes an electrode assembly, an electrode lead coupled to the electrode assembly, and a pouch for accommodating the electrode assembly with the tip of the electrode lead withdrawn to the outside.
  • the electrode assembly has a structure in which electrodes and separators are alternately stacked, and the pouch includes a accommodating part accommodating the electrode assembly and a sealing part sealing the accommodating part hermetically.
  • an empty space is formed due to a gap between the electrode assembly and the receiving portion of the pouch, and the empty space between the electrode assembly and the receiving portion increases the thickness of the secondary battery while undergoing a sealing process.
  • the present invention was invented to solve the above problems, and the present invention can minimize the thickness of the secondary battery by removing the empty space between the electrode assembly and the receiving part of the pouch, and in particular, the entire surface of the secondary battery.
  • An object of the present invention is to provide a secondary battery rolling apparatus capable of uniformly rolling the entire thickness of the secondary battery.
  • the present invention for achieving the above object is a secondary battery rolling apparatus for correcting the external shape of a secondary battery, a jig having a bottom plate and one or more correction molds disposed on the upper surface of the bottom plate and into which the secondary battery is inserted absence; and a pressing member provided on the jig member and configured to correct the external shape of the secondary battery to match the external shape of the correction mold by pressing the secondary battery inserted into the correction mold, wherein the pressing member is inserted into the correction mold a support piece for uniformly supporting the entire upper surface of the secondary battery to be used, and for correcting the external shape of the secondary battery by pressing the entire upper surface of the secondary battery inserted into the correction mold with a uniform force by the transmitted force; and a pressing piece that transmits a force such that the support piece presses the entire upper surface of the secondary battery inserted into the correction mold with a uniform force.
  • the pressure piece is provided with a pressure roller, and the pressure roller may transmit a force to the support piece while moving from one side of the upper surface of the support piece to the other side.
  • the pressing member may further include a guide means for guiding the pressing piece to move from one side of the upper surface of the support piece to the other side.
  • the guide means includes a guide piece having a guide hole formed from one side of the upper surface to the other side of the support piece, and a guide piece provided at both ends of the pressing piece and coupled to the guide hole of the guide piece along the guide hole at one upper surface of the support piece. It may include a guide projection that moves to the other side.
  • the support piece may be moved to the upper or lower portion of the bottom plate by means of elevating means.
  • the lifting means may be provided on the upper surface of the bottom plate, and may be provided as a lifting rod to which the support piece is movably coupled in the vertical direction.
  • the lifting means may include a locking piece that is provided on the lifting rod and adjusts a descending height of the support piece while the support piece is supported.
  • the locking piece while being screwed to the screw thread formed on the main surface of the lifting rod, ascending or descending along the lifting rod may adjust the descending height of the support piece.
  • the correction mold may be detachably coupled to the bottom plate.
  • the correction mold may include an assembly mold, and the assembly mold may reduce the size of the insertion space of the correction mold by the thickness of the assembly mold while being coupled to the insertion space of the correction mold into which the secondary battery is inserted.
  • the assembly molds are provided in plurality having different sizes, and the plurality of assembly molds having different sizes are disposed in the insertion space of the correction molds, and may overlap to decrease in size.
  • a plurality of the assembly molds may have the same thickness.
  • the secondary battery rolling apparatus of the present invention includes a jig member and a pressing member, wherein the jig member includes a bottom plate and a compensating mold, and the pressing member includes a support piece and a pressing piece. Due to such a feature, it is possible to minimize the increase in the thickness of the secondary battery by minimizing the empty space between the electrode assembly and the pouch of the secondary battery. have.
  • the pressing piece is characterized in that it is provided as a pressing roller. Due to such a feature, the pressure roller may transmit a uniform force to the entire surface of the support piece, and accordingly, the support piece may uniformly press the entire surface of the secondary battery.
  • the pressing member is characterized in that it further includes a guide means. Due to such a feature, the pressing piece can be stably moved from one side of the upper surface of the support piece to the other side, and as a result, convenience and efficiency of work can be increased.
  • the pressing member is characterized in that it further includes a lifting means. Due to such a feature, the support piece can be moved in the vertical direction relative to the bottom plate, and as a result, the support piece can be stably pressed.
  • the lifting means is characterized in that it further includes a locking piece. Due to such a feature, it is possible to adjust the descending height of the support piece, and accordingly, it is possible to prevent excessive rolling of the secondary battery by the support piece, thereby preventing deformation and damage of the secondary battery in advance.
  • the engaging piece is characterized in that it is screwed to the lifting rod of the lifting means. Due to such a feature, the lowering height of the supporting piece can be finely adjusted while the engaging piece rises or falls along the lifting rod during rotation.
  • the correction mold further includes a plurality of assembly molds having different sizes, and due to such a feature, secondary batteries of various sizes can be rolled, resulting in use can increase the efficiency of
  • FIG. 1 is a perspective view showing a secondary battery of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the secondary battery rolling apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a front view showing the secondary battery rolling apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of Fig. 3;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of use of the secondary battery rolling apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a secondary battery rolling apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a secondary battery rolling apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 9 is a partially enlarged view of Fig. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a secondary battery rolling apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a secondary battery rolling apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the secondary battery 10 of the present invention includes an electrode assembly 11 and a pouch 12 accommodating the electrode assembly, wherein the pouch 12 accommodates the electrode assembly 11 . and a sealing portion 12b for sealing the portion 12a and the accommodating portion 12a.
  • the thickness of the secondary battery 10 of the present invention may be increased while an empty space is formed between the electrode assembly 11 and the receiving portion 12a of the pouch 12 .
  • the secondary battery 10 of the present invention removes or minimizes the empty space between the electrode assembly 11 and the receiving portion 12a of the pouch 12 through a rolling process, at this time
  • the secondary battery rolling device of the application is used.
  • the secondary battery rolling device of the present application uniformly presses the entire surface of the secondary battery, thereby uniformly adjusting the overall thickness of the secondary battery, and as a result, the receiving part 12a of the electrode assembly 11 and the pouch 12 . ) can be eliminated or minimized.
  • the secondary battery rolling apparatus 100 corrects the external shape by rolling the secondary battery as shown in FIGS. 2 to 5 , and a jig member on which the secondary battery 10 is disposed ( 110) and a pressing member 120 for uniformly pressing the entire upper surface of the secondary battery 10 on which the jig member 110 is disposed.
  • the jig member 110 includes a bottom plate 111 and one or more correction molds 112 disposed on the upper surface of the bottom plate 111 and correcting the external shape of the secondary battery 10 .
  • the bottom plate 111 has a long square plate shape, and a correction mold 112 is disposed on the upper surface.
  • the correction mold 112 has a rectangular frame shape, and a plurality of them are disposed on the upper surface of the bottom plate 111 at regular intervals. That is, in the correction mold 112 , the receiving part 12a of the pouch 12 is inserted into the insertion space formed in the center, and the sealing part 12b of the pouch 12 is supported on the upper outer circumferential surface.
  • the jig member 110 having such a structure can effectively arrange a plurality of secondary batteries 10 .
  • the pressing member 120 is for pressing the secondary battery inserted into the jig member, and uniformly supports the entire upper surface of the secondary battery 10 inserted into the correction mold 112, and the correction is performed by the transmitted force.
  • the support piece 121 has the same size as the bottom plate 111 , is made of a transparent or translucent material, is placed on the upper surface of the correction mold 112 , and is inserted into the correction mold 112 . Support the upper surface of (10). At this time, the support piece 121 is formed in a flat horizontal plane to uniformly support the entire upper surface of the secondary battery 10. 112) direction while pressing the entire upper surface of the secondary battery 10 with a uniform force.
  • the receiving portion 12a of the pouch 12 is rolled between the support piece 121 and the bottom plate 111 , and the receiving portion 12a of the pouch 12 is in close contact with the electrode assembly 11 , so that the receiving portion
  • the empty space between the 12a and the electrode assembly 11 can be removed, and at the same time, the accommodating part 12a of the pouch 12 is transformed into the insertion space of the correction mold 112 to uniformly shape the appearance of the secondary battery.
  • the entire thickness of the secondary battery 10 can be uniformly adjusted while the receiving portion 12a of the pouch 12 is uniformly pressed.
  • the pressure piece 122 is provided as a pressure roller, and the pressure roller transmits a force so that the support piece 121 is pressed while rotating and simultaneously moving from one side of the upper surface of the support piece 121 to the other side.
  • the pressing piece 122 is provided to correspond to the width direction length of the support piece 121 , and thus the width direction contact portion of the support piece 121 that is in close contact with the pressing piece 122 can be simultaneously pressed. While the pressing piece 122 moves in the same state, it is possible to transmit the same force to the entire longitudinal direction of the support piece 121 .
  • the pressing piece 122 is in rolling contact with the surface of the support piece, and thus can transmit a uniform force to the entire surface of the support piece.
  • the pressing member 120 having such a configuration can press the entire surface of the secondary battery inserted into the correction mold 112 with a uniform force, and as a result, the entire thickness of the secondary battery 10 can be uniformly adjusted ( see Fig. 5).
  • the secondary battery rolling apparatus 100 of the present invention can remove the empty space between the pouch and the electrode assembly, and minimize the increase in the thickness of the secondary battery. thickness can be equalized.
  • the secondary battery 10 is disposed on the support member 110 . That is, the secondary battery 10 is inserted into the seating space of the correction mold 112 provided on the bottom plate 111 of the support member 110 . Then, the receiving part 12a of the pouch 12 included in the secondary battery 10 is joined to the insertion space of the correction mold 112 , and the sealing part 12b of the pouch 12 is placed on the upper surface of the correction mold 112 . are placed
  • the secondary battery 10 disposed on the support member 110 is pressed through the pressing member 120 . That is, when the support piece 121 of the pressing member 120 is disposed on the upper surface of the correction mold 112 , the entire upper surface of the secondary battery 10 is supported by the lower surface of the support piece 121 . Next, the pressing piece 122 of the pressing member 120 is positioned on one side of the upper surface of the support piece 121 , and then the pressing piece 122 is pressed in the direction of the support piece 121 and the other side of the support piece 121 at the same time.
  • the pressing piece 122 moves in the direction Then, as the pressing piece 122 moves, a uniform force is transmitted to the entire surface of the support piece 121, and the support piece 121 presses the entire surface of the secondary battery 10 with a uniform force through the transmitted force.
  • the secondary battery 10 is rolled. At this time, the rolled secondary battery 10 is deformed to fit the insertion space of the correction mold 112 and is reduced in thickness, and in particular, the empty space can be removed while the receiving part of the pouch and the electrode assembly are in close contact with each other.
  • the secondary battery rolling apparatus 100A includes a pressing member 120 , wherein the pressing member 120 includes a support piece 121 and and a pressing piece 122 .
  • the pressing member 120 further includes a guide means for guiding the pressing piece 122 to move constantly from one side of the upper surface of the support piece 121 to the other side, and the guide means is the pressing piece 122 . ) can be moved to the upper surface of the support piece 121 more stably.
  • the guide means includes a guide piece 123 having a guide hole 123a formed from one side of the upper surface to the other side of the support piece 121 , and is provided at both ends of the pressing piece 12 and the guide It includes a guide projection 122a coupled to the guide hole 123a of the piece 123 and moving from one side of the upper surface of the support piece 121 to the other side along the guide hole 123a.
  • the pressing piece 122 constantly moves from one side of the upper surface of the support piece 121 to the other along the guide piece 123 , and accordingly, the pressing piece 122 always applies a uniform force to the support piece 121 . and the uniform portion can be pressurized, and as a result, the outer shape of the secondary battery rolled by the secondary battery rolling apparatus can be equally corrected.
  • the secondary battery rolling apparatus 100 includes a pressing member 120 , wherein the pressing member 120 includes a support piece 121 and and a pressing piece 122 .
  • the support piece 121 vertically moves in the vertical direction with respect to the bottom plate 111 by the lifting means.
  • the lifting means is provided with a lifting rod 113 extending upwardly on the upper surface of the bottom plate 111 and movably coupled to the support piece 121 in the vertical direction when viewed in FIG. 8 .
  • the elevating means can increase the bondability of the support piece 121 and the bottom plate 111, and can prevent the support piece 121 from flowing forward, backward, left and right.
  • the support piece 121 may be vertically moved in the vertical direction.
  • the lifting means includes a locking piece 114 provided on the lifting rod 113 and adjusting the descending height of the support piece 121 while the support piece 121 is supported.
  • the support piece 121 is supported by the engaging piece 114 while descending along the lifting rod 113, and accordingly, the support piece ( 121) is stopped without descending any more, and as a result, the descending height of the support piece 121 may be limited.
  • the engaging piece 114 rises or descends along the lifting rod while being screwed to the screw thread formed on the main surface of the lifting rod, and accordingly, the position of the engaging piece 114 can be conveniently adjusted, and in particular, the lowering of the support piece.
  • the height can be adjusted more precisely.
  • the secondary battery rolling apparatus 100C includes a support member 110 , wherein the support member 110 includes a bottom plate 111 and It includes a correction mold 112 .
  • the correction mold 112 includes an assembly mold, and the assembly mold is coupled to the insertion space of the correction mold 112 into which the secondary battery 10 is inserted, and the insertion space of the correction mold 112 is formed.
  • the size can be reduced by the thickness of the assembly frame. Accordingly, the secondary batteries 10 of various sizes can be inserted into the correction mold 112 .
  • the assembly frame may be provided in plurality having different sizes.
  • three assembly molds 112a, 112b, and 112c having different sizes are disposed in the insertion space of the correction mold 112, and overlap to decrease in size inward, and accordingly, the correction mold 112
  • the insertion space of the can be adjusted more precisely.
  • the assembly molds having different sizes have the same thickness, and accordingly, the inner space area of the compensating mold can be effectively calculated and adjusted according to the area of the receiving part of the pouch.
  • the secondary battery rolling apparatus 100C includes a support member 110 , wherein the support member 110 includes a bottom plate 111 and a correction mold. (112).
  • the correction mold 112 is detachably coupled to the bottom plate 111 . That is, a coupling protrusion 111a is formed on the bottom plate 111 , and a coupling groove 112d coupled to the coupling protrusion 111a is formed in the correction mold 112 .
  • the correction mold can be attached to and detached from the bottom plate through the coupling protrusion 111a and the coupling groove 112d.

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Abstract

본 발명은 이차전지의 외형을 보정하는 이차전지 압연장치로서, 바닥판과, 상기 바닥판의 상면에 배치되고 상기 이차전지가 삽입되는 하나 이상의 보정형틀이 구비된 지그부재; 및 상기 지그부재의 상부에 구비되고 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지를 가압하여 상기 보정형틀의 외형에 맞게 이차전지의 외형을 보정하는 가압부재를 포함하며, 상기 가압부재는, 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지의 상부면 전체를 균일하게 지지하며, 전달되는 힘에 의해 상기 보정형틀에 삽입된 이차전지의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하여 상기 이차전지의 외형을 보정하는 지지편; 및 상기 지지편이 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하도록 힘을 전달하는 가압편을 포함한다.

Description

이차전지 압연장치
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2020년 02월 20일자 한국특허출원 제10-2020-0021208호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차전지 압연장치에 관한 것으로, 특히 이차전지의 두께를 최소화할 수 있는 이차전지 압연장치에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류된다.
한편, 파우치형 이차전지는 전극조립체, 상기 전극조립체에 결합되는 전극리드, 상기 전극리드의 선단이 외부로 인출된 상태로 상기 전극조립체를 수용하는 파우치를 포함한다. 그리고 상기 전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 적층되는 구조를 가지고, 상기 파우치는 전극조립체를 수용하는 수용부와 상기 수용부를 밀폐되게 실링하는 실링부를 포함한다.
여기서 파우치형 이차전지는 전극조립체와 파우치의 수용부 간의 간격으로 인해 빈 공간이 형성되고, 상기 전극조립체와 상기 수용부 사이의 빈 공간은 실링공정을 거치면서 이차전지의 두께를 증대시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 전극조립체와 파우치의 수용부 사이의 빈 공간을 제거함으로써, 이차전지의 두께를 최소화할 수 있으며, 특히 이차전지의 표면 전체를 균일하게 압연하여 이차전지의 전체 두께를 균일하게 조절할 수 있는 이차전지 압연장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이차전지의 외형을 보정하는 이차전지 압연장치로서, 바닥판과, 상기 바닥판의 상면에 배치되고 상기 이차전지가 삽입되는 하나 이상의 보정형틀이 구비된 지그부재; 및 상기 지그부재의 상부에 구비되고 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지를 가압하여 상기 보정형틀의 외형에 맞게 이차전지의 외형을 보정하는 가압부재를 포함하며, 상기 가압부재는, 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지의 상부면 전체를 균일하게 지지하며, 전달되는 힘에 의해 상기 보정형틀에 삽입된 이차전지의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하여 상기 이차전지의 외형을 보정하는 지지편; 및 상기 지지편이 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하도록 힘을 전달하는 가압편을 포함할 수 있다.
상기 가압편은, 가압롤러로 구비되고, 상기 가압롤러는, 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 이동하면서 상기 지지편에 힘을 전달할 수 있다.
상기 가압부재는, 상기 가압편을 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 이동하도록 가이드하는 가이드수단을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드수단은, 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 형성되는 가이드홀이 형성된 가이드편과, 상기 가압편의 양쪽 단부에 구비되고 상기 가이드편의 가이드홀에 결합되면서 상기 가이드홀을 따라 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 이동하는 가이드돌기를 포함할 수 있다.
상기 지지편은, 승강수단에 의해 상기 바닥판의 상부 또는 하부로 이동할 수 있다.
상기 승강수단은, 상기 바닥판의 상면에 구비되고, 상기 지지편이 상하방향으로 이동 가능하게 결합되는 승강봉으로 마련될 수 있다.
상기 승강수단은, 상기 승강봉에 구비되고 상기 지지편이 지지되면서 상기 지지편의 하강 높이를 조절하는 걸림편을 포함할 수 있다.
상기 걸림편은, 상기 승강봉의 주면에 형성된 나사산에 나사 결합되면서 상기 승강봉을 따라 상승하거나 또는 하강하면서 상기 지지편의 하강 높이를 조절할 수 있다.
상기 보정형틀은, 상기 바닥판에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 보정형틀은, 조립형틀을 포함하고, 상기 조립형틀은, 상기 이차전지가 삽입되는 상기 보정형틀의 삽입공간에 결합되면서 상기 보정형틀의 삽입공간의 크기를 상기 조립형틀의 두께만큼 줄일 수 있다.
상기 조립형틀은, 서로 다른 크기를 가지는 복수개로 구비되고, 서로 다른 크기를 가진 복수개의 조립형틀은 상기 보정형틀의 삽입공간에 배치되되, 내측으로 사이즈가 줄어들게 겹칠 수 있다.
복수개의 상기 조립형틀은 동일한 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 이차전지 압연장치는 지그부재와 가압부재를 포함하되, 상기 지그부재는 바닥판과 보정형틀을 포함하고, 상기 가압부재는 지지편과 가압편을 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 이차전지의 전극조립체와 파우치 사이의 빈 공간을 최소화하여 이차전지의 두께 증대를 최소화할 수 있고, 특히 이차전지의 전체 표면을 균일하게 가압하여 이차전지 전체를 동일한 두께로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지 압연장치에서 가압편은 가압롤러로 구비되는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 상기 가압롤러는 상기 지지편의 전체 표면에 균일한 힘을 전달할 수 있고, 그에 따라 지지편은 이차전지의 전체 표면을 균일하게 가압할 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지 압연장치에서 가압부재는 가이드수단을 더 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 상기 가압편을 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 안정적으로 이동시킬 수 있고, 그 결과 작업의 편의성과 효율성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지 압연장치에서 가압부재는 승강수단을 더 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 지지편을 바닥판을 기준으로 상하방향으로 이동시킬 수 있고, 그 결과 지지편을 안정적으로 가압할 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지 압연장치에서 승강수단은 걸림편을 더 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 지지편의 하강 높이를 조절할 수 있고, 이에 따라 지지편에 의해 이차전지가 과도하게 압연되는 것을 방지하여 이차전지의 변형 및 훼손을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지 압연장치에서 걸림편은 승강수단의 승강봉에 나사 결합되는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 걸림편은 회전시 승강봉을 따라 상승하거나 또는 하강하면서 상기 지지편의 하강 높이를 미세하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지 압연장치에서 보정형틀은 서로 다른 크기를 가진 복수개의 조립형틀을 더 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 다양한 크기의 이차전지를 압연할 수 있고, 그 결과 사용의 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 이차전지를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 압연장치를 도시한 분리사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 압연장치를 도시한 정면도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 압연장치의 사용상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 압연장치를 도시한 사시도.
도 7은 도 6의 단면도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 압연장치를 도시한 단면도.
도 9는 도 8의 부분 확대도.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지 압연장치를 도시한 사시도.
도 11은 도 10의 단면도.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차전지 압연장치를 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(11)와 상기 전극조립체를 수용하는 파우치(12)를 포함하고, 상기 파우치(12)는 전극조립체(11)를 수용하는 수용부(12a)와 상기 수용부(12a)를 실링하는 실링부(12b)를 포함한다.
한편, 본 발명의 이차전지(10)는 전극조립체(11)와 파우치(12)의 수용부(12a) 사이에 빈 공간이 형성되면서 두께가 증대될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 이차전지(10)는 압연공정을 통해 전극조립체(11)와 파우치(12)의 수용부(12a) 사이에 빈 공간을 제거하거나 또는 최소화하며, 이때 본 출원의 이차전지 압연장치를 사용한다.
즉, 본 출원의 이차전지 압엽장치는 이차전지의 전체 표면을 균일하게 가압하며, 이에 따라 이차전지 전체 두께를 균일하게 조절하고, 그 결과 전극조립체(11)와 파우치(12)의 수용부(12a) 사이에 빈 공간을 제거하거나 또는 최소화할 수 있다.
이하, 본 출원의 이차전지 압엽장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 압연장치]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 압연장치(100)는 도 2 내지 5에 도시되어 있는 것과 같이, 이차전지를 압연하여 외형을 보정하는 것으로, 이차전지(10)가 배치되는 지그부재(110)와 상기 지그부재(110) 배치된 이차전지(10)의 상부면 전체를 균일하게 가압하는 가압부재(120)를 포함한다.
지그부재
지그부재(110)는 바닥판(111)과, 상기 바닥판(111)의 상면에 배치되고 이차전지(10)의 외형을 보정하는 하나 이상의 보정형틀(112)을 포함한다.
상기 바닥판(111)을 긴 사각판 형태를 가지며, 상면에 보정형틀(112)이 배치된다.
상기 보정형틀(112)은 사각틀 형태를 가지며, 상기 바닥판(111)의 상면에 복수개가 일정한 간격으로 배치된다. 즉, 보정형틀(112)은 중앙에 형성된 삽입공간에 파우치(12)의 수용부(12a)가 삽입되고 상부 외주면에 파우치(12)의 실링부(12b)가 지지된다.
이와 같은 구조를 가진 지그부재(110)는 복수개의 이차전지(10)를 효과적으로 배치할 수 있다.
가압부재
가압부재(120)는 지그부재에 삽입된 이차전지를 가압하기 위한 것으로, 상기 보정형틀(112)에 삽입되는 이차전지(10)의 상부면 전체를 균일하게 지지하며, 전달되는 힘에 의해 상기 보정형틀(112)에 삽입된 이차전지(10)의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하여 상기 이차전지(10)의 외형을 보정하는 지지편(121), 및 상기 지지편(121)이 상기 보정형틀(112)에 삽입되는 이차전지(10)의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하도록 힘을 전달하는 가압편(122)을 포함한다.
상기 지지편(121)은 상기 바닥판(111)과 동일한 크기를 가지며, 투명 또는 반투명한 소재로 마련되고, 상기 보정형틀(112)의 상면에 올려지면서 상기 보정형틀(112)에 삽입된 이차전지(10)의 상면을 지지한다. 이때 지지편(121)은 평평한 수평면으로 형성되어 있어 이차전지(10)의 상면 전체를 균일하게 지지하며, 이때 외부로부터 힘이 지지편(121)에 전달되면 지지편(121) 전체가 보정형틀(112) 방향으로 눌리면서 이차전지(10)의 상면 전체를 균일한 힘으로 가압하게 된다. 이에 따라 파우치(12)의 수용부(12a)는 지지편(121)과 바닥판(111) 사이에서 압연되고, 파우치(12)의 수용부(12a)가 전극조립체(11)에 밀착되어 수용부(12a)와 전극조립체(11) 사이의 빈 공간을 제거할 수 있고, 이와 동시에 파우치(12)의 수용부(12a)가 보정형틀(112)의 삽입공간 형태로 변형되면서 이차전지의 외형을 균일하게 보정할 수 있다. 특히 파우치(12)의 수용부(12a)가 균일하게 눌리면서 이차전지(10)의 전체 두께를 균일하게 조절할 수 있다.
상기 가압편(122)은 가압롤러로 구비되고, 상기 가압롤러는, 상기 지지편(121)의 상면 일측에서 타측까지 회전함과 동시에 이동하면서 상기 지지편(121)이 눌려지게 힘을 전달한다. 여기서 가압편(122)은 지지편(121)의 폭방향 길이와 대응되게 구비되며, 이에 따라 가압편(122)에 밀착되는 지지편(121)의 폭방향 밀착부분을 동시에 가압할 수 있고, 이와 같은 상태로 가압편(122)이 이동하면서 지지편(121)의 길이방향 전체에 동일한 힘을 전달할 수 있다.
이와 같이 상기 가압편(122)은 지지편의 표면에 구름 접촉되며, 이에 따라 지지편의 전체 표면에 균일한 힘을 전달할 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 가압부재(120)는 보정형틀(112)에 삽입된 이차전지 전체 표면을 균일한 힘으로 가압할 수 있고, 그 결과 이차전지(10)의 전체 두께를 균일하게 조절할 수 있다(도 5 참조).
따라서 본 발명의 이차전지 압연장치(100)는 파우치와 전극조립체 사이의 빈 공간을 제거할 수 있고, 이차전지의 두께 증대를 최소화할 수 있으며, 특히 이차전지의 전체 표면을 균일하게 압연하여 이차전지의 두께를 균일화할 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 가압방법을 설명한다.
먼저, 지지부재(110)에 이차전지(10)를 배치한다. 즉, 지지부재(110)의 바닥판(111)에 구비된 보정형틀(112)의 상입공간에 이차전지(10)를 삽입한다. 그러면 보정형틀(112)의 삽입공간에 이차전지(10)에 포함된 파우치(12)의 수용부(12a)가 가입되고 보정형틀(112)의 상면에 파우치(12)의 실링부(12b)가 배치된다.
이와 같은 상태에서 가압부재(120)를 통해 지지부재(110)에 배치된 이차전지(10)를 가압한다. 즉, 가압부재(120)의 지지편(121)을 보정형틀(112) 상면에 배치하면, 지지편(121)의 저면에 이차전지(10)의 상면 전체가 지지된다. 다음으로 가압부재(120)의 가압편(122)을 지지편(121)의 상면 일측에 위치시킨 다음, 가압편(122)을 지지편(121) 방향으로 누름과 동시에 지지편(121)의 타측방향으로 이동시킨다. 그러면 가압편(122)이 이동하면서 지지편(121)의 전체 표면에 균일한 힘을 전달하고, 지지편(121)은 전달된 힘을 통해 이차전지(10) 전체 표면을 균일한 힘으로 가압하여 이차전지(10)를 압연하게 된다. 이때 압연된 이차전지(10)는 보정형틀(112)의 삽입공간에 맞게 변형됨과 동시에 두께가 감소하게 되고, 특히 파우치의 수용부와 전극조립체가 밀착되면서 빈 공간을 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성부호에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 압연장치]
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 압연장치(100A)는 도 6 및 7에 도시되어 있는 것과 같이, 가압부재(120)를 포함하되, 상기 가압부재(120)는 지지편(121)과 가압편(122)을 포함한다.
한편, 상기 가압부재(120)는, 상기 가압편(122)을 상기 지지편(121)의 상면 일측에서 타측까지 일정하게 이동하도록 가이드하는 가이드수단을 더 포함하며, 상기 가이드수단은 가압편(122)을 보다 안정적으로 지지편(121) 상면에 이동시킬 수 있다.
일례로, 상기 가이드수단은, 상기 지지편(121)의 상면 일측에서 타측까지 형성되는 가이드홀(123a)이 형성된 가이드편(123)과, 상기 가압편(12)의 양쪽 단부에 구비되고 상기 가이드편(123)의 가이드홀(123a)에 결합되면서 상기 가이드홀(123a)을 따라 상기 지지편(121)의 상면 일측에서 타측까지 이동하는 가이드돌기(122a)를 포함한다.
즉, 가압편(122)은 가이드편(123)을 따라 상기 지지편(121)의 상면 일측에서 타측까지 일정하게 이동하며, 이에 따라 가압편(122)은 지지편(121)을 항상 균일한 힘과 균일한 부분을 가압할 수 있고, 그 결과 이차전지 압연장치에 의해 압연되는 이차전지의 외형을 동일하게 보정할 수 있다.
[본 발명의 제3실시예에 따른 이차전지 압연장치]
본 발명의 제3실시예에 따른 이차전지 압연장치(100)는 도 8 및 9에 도시되어 있는 것과 같이, 가압부재(120)를 포함하되, 상기 가압부재(120)는 지지편(121)과 가압편(122)을 포함한다.
한편, 상기 지지편(121)은 승강수단에 의해 상기 바닥판(111)을 기준으로 상하방향으로 수직하게 이동한다.
즉, 상기 승강수단은, 바닥판(111)의 상면에 상부방향으로 연장 형성되고, 상기 지지편(121)이 도 8에서 보았을 때 상하방향으로 이동 가능하게 결합되는 승강봉(113)으로 마련된다. 이에 따라 승강수단은 지지편(121)과 바닥판(111)의 결합성을 높일 수 있고, 지지편(121)을 앞뒤좌우로 유동되는 것을 방지할 수 있다. 특히 지지편(121)을 상하방향을 따라 수직으로 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 승강수단은, 상기 승강봉(113)에 구비되고 상기 지지편(121)이 지지되면서 상기 지지편(121)의 하강 높이를 조절하는 걸림편(114)을 포함한다.
즉, 상기 걸림편(114)은 상기 승강봉(113)에 결합되면 상기 지지편(121)이 상기 승강봉(113)을 따라 하강하면서 상기 걸림편(114)에 지지되며, 이에 따라 지지편(121)은 더 이상 하강하지 못하고 정지하게 되고, 그 결과 상기 지지편(121)의 하강 높이를 제한할 수 있다.
특히 상기 걸림편(114)은 상기 승강봉의 주면에 형성된 나사산에 나사 결합되면서 상기 승강봉을 따라 상승하거나 또는 하강하며, 이에 따라 걸림펀(114)의 위치를 간편하게 조절할 수 있고, 특히 상기 지지편의 하강 높이를 보다 세밀하게 조절할 수 있다.
[본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지 압연장치]
본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지 압연장치(100C)는 도 10 및 11에 도시되어 있는 것과 같이, 지지부재(110)를 포함하되, 상기 지지부재(110)는 바닥판(111)과 보정형틀(112)을 포함한다.
여기서 상기 보정형틀(112)은 조립형틀을 포함하며, 상기 조립형틀은, 상기 이차전지(10)가 삽입되는 상기 보정형틀(112)의 삽입공간에 결합되면서 상기 보정형틀(112)의 삽입공간의 크기를 상기 조립형틀의 두께만큼 줄일 수 있다. 이에 따라 다양한 크기의 이차전지(10)를 보정형틀(112)에 삽입할 수 있다.
특히 상기 조립형틀은, 서로 다른 크기를 가지는 복수개로 구비될 수 있다. 일례로, 서로 다른 크기를 가진 3개의 조립형틀(112a)(112b)(112c)은 상기 보정형틀(112)의 삽입공간에 배치되되, 내측으로 사이즈가 줄어들게 겹치며, 이에 따라 상기 보정형틀(112)의 삽입공간을 보다 세밀하게 조절할 수 있다.
한편, 서로 다른 크기를 가진 조립형틀은 동일한 두께를 가지며, 이에 따라 파우치의 수용부의 면적에 따라 보정형틀의 내부 공간 면적을 효과적으로 계산하여 조절할 수 있다.
[본 발명의 제5 실시예에 따른 이차전지 압연장치]
본 발명의 제5 실시예에 따른 이차전지 압연장치(100C)는 도 12에 도시되어 있는 것과 같이, 지지부재(110)를 포함하되, 상기 지지부재(110)는 바닥판(111)과 보정형틀(112)을 포함한다.
여기서 상기 보정형틀(112)은, 상기 바닥판(111)에 착탈 가능하게 결합된다. 즉, 바닥판(111)에 결합돌기(111a)가 형성되고, 상기 보정형틀(112)에 상기 결합돌기(111a)에 결합되는 결합홈(112d)이 형성된다.
이에 따라 상기 결합돌기(111a)와 결합홈(112d)을 통해 보정형틀을 바닥판에 착탈할 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.
[부호의 설명]
100: 이차전지 가압장치
110: 지그부재
111: 바닥판
112: 보정형틀
113: 승강봉
114: 걸림편
120: 가압부재
121: 지지편
122: 가압편
122a: 가이드돌기
123: 가이드편
123a: 가이드홀

Claims (12)

  1. 이차전지의 외형을 보정하는 이차전지 압연장치로서,
    바닥판과, 상기 바닥판의 상면에 배치되고 상기 이차전지가 삽입되는 하나 이상의 보정형틀이 구비된 지그부재; 및
    상기 지그부재의 상부에 구비되고 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지를 가압하여 상기 보정형틀의 외형에 맞게 이차전지의 외형을 보정하는 가압부재를 포함하며,
    상기 가압부재는,
    상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지의 상부면 전체를 균일하게 지지하며, 전달되는 힘에 의해 상기 보정형틀에 삽입된 이차전지의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하여 상기 이차전지의 외형을 보정하는 지지편; 및
    상기 지지편이 상기 보정형틀에 삽입되는 이차전지의 상부면 전체를 균일한 힘으로 가압하도록 힘을 전달하는 가압편을 포함하는 이차전지 압연장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압편은, 가압롤러로 구비되고,
    상기 가압롤러는, 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 이동하면서 상기 지지편에 힘을 전달하는 이차전지 압연장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압부재는, 상기 가압편을 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 이동하도록 가이드하는 가이드수단을 더 포함하는 이차전지 압연장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드수단은, 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 형성되는 가이드홀이 형성된 가이드편과, 상기 가압편의 양쪽 단부에 구비되고 상기 가이드편의 가이드홀에 결합되면서 상기 가이드홀을 따라 상기 지지편의 상면 일측에서 타측까지 이동하는 가이드돌기를 포함하는 이차전지 압연장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지편은, 승강수단에 의해 상기 바닥판의 상부 또는 하부로 이동하는 이차전지 압연장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 승강수단은, 상기 바닥판의 상면에 구비되고, 상기 지지편이 상하방향으로 이동 가능하게 결합되는 승강봉으로 마련되는 이차전지 압연장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 승강수단은, 상기 승강봉에 구비되고 상기 지지편이 지지되면서 상기 지지편의 하강 높이를 조절하는 걸림편을 포함하는 이차전지 압연장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 걸림편은, 상기 승강봉의 주면에 형성된 나사산에 나사 결합되면서 상기 승강봉을 따라 상승하거나 또는 하강하면서 상기 지지편의 하강 높이를 조절하는 이차전지 압연장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 보정형틀은, 상기 바닥판에 착탈 가능하게 결합되는 이차전지 압연장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 보정형틀은, 조립형틀을 포함하고,
    상기 조립형틀은, 상기 이차전지가 삽입되는 상기 보정형틀의 삽입공간에 결합되면서 상기 보정형틀의 삽입공간의 크기를 상기 조립형틀의 두께만큼 줄이는 이차전지 압연장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 조립형틀은, 서로 다른 크기를 가지는 복수개로 구비되고,
    서로 다른 크기를 가진 복수개의 조립형틀은 상기 보정형틀의 삽입공간에 배치되되, 내측으로 사이즈가 줄어들게 겹치는 이차전지 압연장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    복수개의 상기 조립형틀은 동일한 두께를 가지는 이차전지 압연장치.
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