WO2023096320A1 - 이차 전지 제조를 위한 다목적 지그 및 이를 이용한 제조 장치의 셋팅 방법 - Google Patents

이차 전지 제조를 위한 다목적 지그 및 이를 이용한 제조 장치의 셋팅 방법 Download PDF

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WO2023096320A1
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setting
secondary battery
jig
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welding
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반정진
조선민
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a multi-purpose jig, and more particularly, to a jig that can be used for setting a secondary battery manufacturing apparatus. Further, the present invention relates to a setting method of a manufacturing apparatus for a secondary battery using this jig.
  • a secondary battery has a configuration in which an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is accommodated in a case of a can or pouch.
  • the secondary battery when a secondary battery is manufactured in a pouch type, the secondary battery is a pre-welding process of connecting individual electrode tabs of a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes to each other, cutting the pre-welded electrode tabs to a certain length It may be manufactured through a cutting process, main-welding of welding a lead to a welded electrode tab, and the like.
  • a device for performing this can produce a good secondary battery only when the position of the welding part is accurately set in consideration of the configuration of the secondary battery to be manufactured, for example, the position of a plurality of tabs to be welded in the stacked electrode assembly.
  • this setting is performed using an actual secondary battery.
  • the state of the secondary battery can be easily deformed depending on the surrounding environment, making it difficult to set.
  • An object to be solved by the present invention is to provide a multi-purpose jig for manufacturing a secondary battery capable of conveniently, accurately and sustainably setting a manufacturing apparatus for a secondary battery and a method for setting a manufacturing apparatus using the same.
  • a multi-purpose jig for setting a secondary battery manufacturing apparatus protrudes from a body portion including a first reference surface for setting a secondary battery manufacturing device, and one side of the body portion, and the device and a protrusion including a second reference surface for setting.
  • the body portion and the protruding portion are integral, the body portion has a thickness greater than that of the protruding portion, and the first reference plane and the second reference plane are connected.
  • Each of the body portion and the protrusion may have a rectangular parallelepiped shape
  • the first reference plane may be one of opposite narrow surfaces of the body portion
  • the second reference plane may be one of opposite wide surfaces of the protrusion portion.
  • a position of the second reference plane relative to the first reference plane may correspond to a position of a positive electrode tab connected to a plurality of positive electrodes or a negative electrode tab connected to a plurality of negative electrodes included in the secondary battery.
  • the protruding portion may be disposed only on a portion of an edge of a narrow surface of the body portion.
  • a handle for operation may be provided at an edge of the main body facing the protrusion.
  • the multi-purpose jig may include a resin.
  • the multi-purpose jig may be constructed by a 3D printer.
  • the multipurpose jig is moved from the manufacturing apparatus to a setting part for setting, and the setting part is brought into close contact with the second reference surface. It includes setting the position of the site.
  • the setting portion may be a welding table for welding and connecting positive electrode tabs respectively connected to a plurality of positive electrodes included in the secondary battery or negative electrode tabs respectively connected to a plurality of negative electrodes.
  • the setting method includes the step of setting the position of the welding guide jig so that the guide jig for guide of the electrode tab disposed adjacent to the welding table is in close contact with the protrusion when the multipurpose jig is moved to the setting portion.
  • the setting portion may be a cutter for cutting positive electrode tabs respectively connected to a plurality of positive electrodes included in the secondary battery or negative electrode tabs respectively connected to a plurality of negative electrodes included in the secondary battery.
  • the setting portion may be a laser support for welding leads to positive electrode tabs respectively connected to a plurality of positive electrodes included in the secondary battery or negative electrode tabs respectively connected to a plurality of negative electrodes included in the secondary battery.
  • the multi-purpose jig for setting the secondary battery manufacturing apparatus enables a worker to set various parts of the manufacturing apparatus using one jig. Accordingly, work productivity may be improved by shortening the time for setting the secondary battery manufacturing apparatus.
  • the secondary battery manufactured according to the embodiment can be manufactured as a high-quality product without manufacturing defects by a device that is constantly set.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a multi-purpose jig for setting a secondary battery manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a multi-purpose jig for setting a secondary battery manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view illustrating a first use example in which the multi-purpose jig of FIG. 1 is used in a setting part of a secondary battery manufacturing apparatus.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a process of welding an electrode tab of a secondary battery according to an embodiment of the present invention by a welding device through a guide jig.
  • 5 and 6 are schematic views illustrating a method of setting a setting part of a secondary battery manufacturing apparatus using a multi-purpose jig according to a first example of use of the present invention.
  • FIG. 7 is a view to explain a second usage example in which the multi-purpose jig of FIG. 1 is used in a setting part of a secondary battery manufacturing apparatus.
  • FIG. 8 is a view illustrating a third example of use in which the multi-purpose jig of FIG. 1 is used in a setting portion of a secondary battery manufacturing apparatus.
  • a part such as a layer, film, region, plate, etc.
  • another part is in the middle.
  • a part is said to be “directly on” another part, it means that there is no other part in between.
  • a reference part means to be located above or below the reference part, and to necessarily be located “above” or “on” in the opposite direction of gravity does not mean no.
  • planar image it means when the target part is viewed from above, and when it is referred to as “cross-sectional image”, it means when a cross section of the target part cut vertically is viewed from the side.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a multi-purpose jig for setting a secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • a secondary battery manufacturing device may be a device for manufacturing a pouch-type secondary battery.
  • a secondary battery manufacturing apparatus is a so-called pre-welding process of fixing a plurality of positive electrode tabs or negative electrode tabs respectively provided to a plurality of positive electrodes or negative electrodes constituting an electrode assembly in a pouch-type secondary battery through welding, or a welded positive electrode. It may be a device for cutting a part of a tab or a negative electrode tab, or a device for so-called main welding of a lead to a welded positive electrode tab or negative electrode tab.
  • the multi-purpose jig 1 is a perspective view showing a multipurpose jig 1 according to a first embodiment. As shown in FIG. 1 , the multi-purpose jig 1 includes a body portion 10 and a protruding portion 12 .
  • the main body portion 10 and the protruding portion 12 each have a rectangular parallelepiped shape, and the multipurpose jig 1 may be composed of a single body in which the main body portion 10 and the protruding portion 12 are integrally formed with each other.
  • the thickness of the main body portion 10 is greater than the thickness of the protruding portion 12 . That is, the body portion 10 has a larger volume than the protruding portion 12 .
  • the protruding portion 12 may have a protruding structure extending from one edge of the body portion 10 along the longitudinal direction y of the body portion 10 .
  • the body portion 10 has an external shape of a rectangular parallelepiped, one side of the narrow faces facing the body portion 10, that is, the narrow face (or side surface) 100a on the side where the protrusion 12 extends is manufactured as described above. It serves as a first reference plane for setting the setting part of the device.
  • the protruding part 12 also has a rectangular parallelepiped shape, one side of the wide surface facing the protruding part 12, that is, the wide surface (or lower surface) 120a on the lower side in FIG. It serves as a second reference surface for setting the setting area.
  • the narrow surface 100a of the main body 10 is connected to the wide surface 120a of the protrusion 12 so that the angle between them is a right angle.
  • the positioning of the wide surface (second reference surface) 120a of the protrusion 12 relative to the narrow surface (first reference surface) 100a of the body portion 10 is connected to a plurality of positive electrodes included in the secondary battery to be manufactured. It is preferable to set corresponding to the position of the positive electrode tab or the negative electrode tab connected to the plurality of negative electrodes.
  • the protruding portion 12 has a structure in which only a part of the edge does not protrude from the entire edge along the edge of the narrow surface 100a of the body portion 10. have Accordingly, the remaining edge portion of the narrow surface 100a of the main body portion 10, which is not provided with the protrusion 12, can act as a field of view for the operator to set, which will be described in more detail later.
  • the body portion 10 corresponds to an electrode assembly (or a pouch in which the electrode assembly is accommodated) formed by stacking a plurality of positive electrodes, negative electrodes, and separators in a pouch-type secondary battery
  • the protrusion 12 may correspond to an electrode tab provided on the electrode assembly. That is, the appearance of the multipurpose jig 1 may be similar to that of the pouch type secondary battery.
  • the protruding part 12 has another wide surface 120b facing the wide surface 120a and one wide surface 100c of the opposite wide surface of the main body 10 is placed on the same plane.
  • the multipurpose jig 3 of the second embodiment shown in FIG. 2 has the same basic configuration as the multipurpose jig 1 of FIG. 1, but the wide surface 320b of the protrusion 32 and the main body 30
  • the protruding portion 32 is configured to protrude from the body portion 30 so that there is a step difference between the wide surfaces 300c of the ).
  • the multi-purpose jig 1 shown in FIG. 1 can be applied when manufacturing a so-called 1-cup cell-type secondary battery in which a pouch is provided in a pouch-type secondary battery, and the multi-purpose jig 3 shown in FIG. 2 is a pouch-type secondary battery. In the secondary battery, it can be applied to a so-called 2-cup cell type secondary battery configured by separating two pouches.
  • the multi-purpose jig 3 may include working handles 14 and 34 disposed along the edges of the body parts 10 and 30 facing the protrusions 12 and 32, respectively.
  • the multipurpose jigs 1 and 3 of the embodiments configured as described above may be manufactured by a 3D printer, and include resin as a material. Accordingly, the multipurpose jigs 1 and 3 can be manufactured with a light weight.
  • the multi-purpose jig according to the embodiment may be used for setting a secondary battery manufacturing apparatus as follows.
  • FIG. 3 is a view for explaining a first use case in which the multi-purpose jig 1 of FIG. 1 is used in a setting part of a secondary battery manufacturing apparatus.
  • the secondary battery manufacturing apparatus shown in FIG. 3 is a pre-welding device for connecting a plurality of positive electrode tabs or a plurality of negative electrode tabs respectively connected to a plurality of positive electrodes or negative electrodes included in an electrode assembly of a pouch-type secondary battery, and the pre-welding device A part set by the multi-purpose jig 1 in the welding device may be a welding table (or anvil) 40.
  • the positive electrode tab 50 (or negative electrode tab, hereinafter referred to as a positive electrode tab for convenience) of the pouch-type secondary battery 5 is placed, and a welder (or horn, The horn 42 descends to weld the anode tab 50.
  • a welder or horn, The horn 42 descends to weld the anode tab 50.
  • the welding table 40 is set in place.
  • the worker moves the multi-purpose jig 1 toward the welding table 40 using the handle 14 of the multi-purpose jig 1 while the multi-purpose jig 1 is placed on the work table 60, and the welding table 40 Setting the welding table 40 by adjusting the position (eg height) of the welding table 40 so that the upper surface of the multi-purpose jig 1 comes into contact with the wide surface 120a of the protrusion 12, that is, the second reference plane. (see FIG. 5). If necessary, the narrow surface 100a of the main body 10 of the multipurpose jig 1 , that is, the first reference surface may also come into contact with the support portion of the welding device to which the welding table 40 contacts.
  • the position (eg, height) of the work table 60 is preferably maintained at the same position as that of the work table for lamination and stacking (L&S) for forming an anode or a cathode, which is a process prior to the pre-welding process.
  • L&S lamination and stacking
  • the protrusion 12 of the multipurpose jig 1 may also serve to set the guide jig 44 that gathers the plurality of anode tabs 50 when welding the anode tabs 50 .
  • the guide jig 44 is adjacent to the welding table 40 and the welding machine 42 and serves to guide the positive electrode tabs 50 to gather in one place. It is necessary for good welding of the anode tab 50 to be set in position. Considering this, the thickness of the protrusions 12 can be set according to the distance between the guide jigs 44, and when setting the welding table 40, the guide jig 44 also matches the thickness of the protrusions 12. Intervals can be set.
  • the multipurpose jig 1 since the protrusion 12 is disposed only on a portion of the edge of the main body 10, as shown in FIG. 6, the multipurpose jig 1 has a welding table 40 ) In a state of being moved toward the welding table 40 for setting, a portion of the welding table 40 that is not covered by the protrusion 12 may be exposed. Through this exposed portion, the operator can secure a field of view when setting the welding table 40 . Accordingly, the operator can easily perform the setting work of the welding table 40 using the multi-purpose jig 1.
  • FIG. 7 is a view illustrating a second usage example in which the multipurpose jig 1 of FIG. 1 is used in a setting part of a secondary battery manufacturing apparatus.
  • the secondary battery manufacturing device shown in FIG. 7 is a cutting device for cutting a plurality of positive electrode tabs or negative electrode tabs welded through the pre-welding device shown in FIG. 6 by a predetermined length.
  • the part set by the multi-purpose jig 1 may be the lower cutter 70 among the cutters.
  • FIG. 8 is a view illustrating a third example of use in which the multipurpose jig 1 of FIG. 1 is used in a setting part of a secondary battery manufacturing apparatus.
  • the secondary battery manufacturing apparatus shown in FIG. 8 is a main welding apparatus for welding a lead to a positive electrode tab or a negative electrode tab cut through the cutting device shown in FIG. 7 .
  • a part set by the multipurpose jig 1 may be a support 80 on which a lower laser among welding lasers is installed.
  • the setting of the lower cutter 70 and the support 80 can also be accomplished in the same way as the setting of the welding table 40 described above by moving the multi-purpose jig 1 to the support 80.
  • the multi-purpose jig according to the embodiment of the present invention can easily and quickly achieve setting of various parts requiring setting in a secondary battery manufacturing apparatus as a single jir.

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Abstract

발명의 실시예에 따른 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위한 다목적 지그는, 이차 전지의 제조를 위한 장치를 셋팅하기 위한 제1 기준면을 포함하는 본체부, 및 상기 본체부의 일측으로부터 돌출되며 상기 장치를 셋팅하기 위한 제2 기준면을 포함하는 돌출부를 포함한다. 상기 본체부와 상기 돌출부는 단일체이며, 상기 본체부의 두께는 상기 돌출부의 두께보다 두껍고, 상기 제1 기준면과 상기 제2 기준면이 이어진다.

Description

이차 전지 제조를 위한 다목적 지그 및 이를 이용한 제조 장치의 셋팅 방법
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2021년 11월 26일자 한국 특허 출원 제10-2021-0165250호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 다목적 지그에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위해 사용될 수 있는 지그에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 지그를 이용한 이차 전지의 제조 장치의 셋팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체가 캔이나 파우치의 케이스에 수용된 구성을 갖는다.
가령 이차 전지가 파우치형으로 제조될 때에, 이차 전지는 복수의 양극과 복수의 음극이 갖는 저마다의 전극 탭을 서로 연결하는 프리 용접(pre-welding) 공정, 프리 용접된 전극 탭을 일정 길이로 절단하는 절단 공정, 용접된 전극 탭에 리드를 용접하는 메인 용접(main-welding) 등을 거쳐 제조될 수 있다.
이를 수행하기 위한 장치는 제조될 이차 전지의 구성, 예를 들어 적층 전극 어셈블리에 있어 용접될 복수의 탭의 위치를 고려해 용접부의 위치를 정확하게 셋팅해야 양호한 이차 전지를 생산할 수 있다.
통상적으로 이러한 셋팅은 실제 이차 전지를 사용하여 수행하고 있다.
그런데, 실제 제품을 사용하는 경우에는 주위 환경에 따라 이차 전지의 상태가 쉽게 변형될 수 있어 셋팅 작업이 용이하지 않다.
이에 따라 셋팅을 위한 이차 전지의 샘플을 수시로 교체하야 하는데, 이 경우 제조 시간이 길어질뿐더러 제조 단가도 상승될 우려가 높다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 편리하고 정확하게 하면서도 지속 가능하게 할 수 있는 이차 전지 제조용 다목적 지그와 이를 이용한 제조 장치의 셋팅 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위한 다목적 지그는, 이차 전지의 제조를 위한 장치를 셋팅하기 위한 제1 기준면을 포함하는 본체부, 및 상기 본체부의 일측으로부터 돌출되며 상기 장치를 셋팅하기 위한 제2 기준면을 포함하는 돌출부를 포함한다. 상기 본체부와 상기 돌출부는 단일체이며, 상기 본체부의 두께는 상기 돌출부의 두께보다 두껍고, 상기 제1 기준면과 상기 제2 기준면이 이어진다.
상기 본체부와 상기 돌출부는 각기 직육면체 형상을 가지며, 상기 제1 기준면은 상기 본체부의 대향하는 좁은 면 중 하나이고, 상기 제2 기준면은 상기 돌출부의 대향하는 넓은 면 중 하나일 수 있다.
상기 제1 기준면에 대한 상기 제2 기준면의 위치는 상기 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 연결된 음극 탭의 위치에 대응할 수 있다.
상기 돌출부는 상기 본체부의 좁은 면의 가장 자리 일부에만 배치될 수 있다.
상기 돌출부를 대향한 상기 본체부의 가장 자리에 작업용 손잡이가 제공될 수 있다.
상기 다목적 지그는 수지를 포함할 수 있다.
상기 다목적 지그는 3D 프린터에 의해 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 제조 장치를 위한 셋팅 방법은, 상기한 다목적 지그를 상기 제조 장치에서 셋팅을 위한 셋팅 부위로 이동시켜 상기 제2 기준면에 상기 셋팅 부위가 밀착되도록 하여 상기 셋팅 부위의 위치를 설정하는 단계를 포함한다.
상기 셋팅 부위는 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 각기 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 각기 연결된 음극 탭을 용접하여 연결하기 위한 용접대일 수 있다.
상기 셋팅 방법은 상기 셋팅 부위에 대한 상기 다목적 지그의 이동 시, 상기 용접대에 이웃하여 배치된 전극 탭의 가이드용 가이드 지그가 상기 돌출부에 밀착되도록 하여 상기 용접용 가이드 지그의 위치를 설정하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
상기 셋팅 부위는 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 각기 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 각기 연결된 음극 탭을 절단하기 위한 커터일 수 있다.
상기 셋팅 부위는 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 각기 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 각기 연결된 음극 탭에 리드를 용접하기 위한 레이저 지지대일 수 있다.
실시예에 따른 이차 전지 제조 장치의 셋팅용 다목적 지그는 작업자가 하나의 지그로서 제조 장치의 여러 부위에 대한 셋팅을 가능하게 한다. 이에 따라 이차 전지 제조 장치를 셋팅하는 시간을 단축시켜 작업 생산성을 향상시킬 수 있다.
더불어, 실시예에 의해 제조되는 이차 전지는 항시 일정하게 셋팅되는 장치에 의해 제조 불량없이 양질의 제품으로 제조될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위한 다목적 지그를 도시한 사시도이다.
도 2는 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위한 다목적 지그를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 다목적 지그가 이차 전지 제조 장치의 셋팅 부위에 사용되는 첫번째 사용예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전극 탭이 가이드 지그를 통해 용접 장치에 의해 용접되는 과정을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 첫번째 사용예에 따라 다목적 지그를 사용하여 이차 전지 제조 장치의 셋팅 부위를 셋팅하는 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 7은 도 1의 다목적 지그가 이차 전지 제조 장치의 셋팅 부위에 사용되는 두번째 사용예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 도 1의 다목적 지그가 이차 전지 제조 장치의 셋팅 부위에 사용되는 세번째 사용예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
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.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위한 다목적 지그를 도시한 사시도이다
실시예에 따른 다목적 지그는 하나의 지그로서 이차 전지 제조 장치의 여러 부위를 셋팅할 수 있도록 구성된다. 실시예에 따른 이차 전지 제조 장치는 파우치형 이차 전지를 제조하기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어 이차 전지 제조 장치는 파우치형 이차 전지에 있어 전극 어셈블리를 구성하는 복수의 양극 또는 음극에 각기 제공되는 복수의 양극 탭 또는 음극 탭을 용접을 통해 고정하는 이른바 프리 용접 공정, 또는 용접된 양극 탭 또는 음극 탭의 일부를 절단하는 절단 공정, 또는 용접된 양극 탭 또는 음극 탭에 리드를 이른바 메인 용접을 위한 장치일 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 다목적 지그(1)를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다목적 지그(1)는 본체부(10)와 돌출부(12)를 포함한다.
본체부(10)와 돌출부(12)는 각기 직육면체 형상을 가지며 다목적 지그(1)는 본체부(10)와 돌출부(12)가 서로 일체로 구성된 단일체로 구성될 수 있다.
본체부(10)의 두께는 돌출부(12)의 두께보다 두껍다. 즉, 본체부(10)는 돌출부(12)보다 큰 체적을 가진다. 돌출부(12)는 본체부(10)의 일측 가장 자리로부터 본체부(10)의 길이 방향(y)을 따라 연장되어 돌출된 구조를 가질 수 있다.
본체부(10)가 직육면체의 외형을 가짐에 따라 본체부(10)에 있어 대향하는 좁은 면 중 일측 즉, 돌출부(12)가 연장되는 측의 좁은 면(또는 측면)(100a)은 상기한 제조 장치의 셋팅 부위를 셋팅하기 위한 제1 기준면으로서 작용한다.
돌출부(12)도 직육면체의 외형을 가짐에 따라 돌출부(12)에 있어 대향하는 넓은 면 중 일측 즉, 도 1에서 하부를 향하는 측의 넓은 면(또는 하부면)(120a)은 상기한 제조 장치의 셋팅 부위를 셋팅하기 위한 제2 기준면으로서 작용한다.
도 1의 다목적 지그(1)에 있어 본체부(10)의 좁은 면(100a)은 돌출부(12)의 넓은 면(120a)과 이어져 그 사이각을 직각으로 이룬다.
본체부(10)의 좁은 면(제1 기준면)(100a)에 대한 돌출부(12)의 넓은 면(제2 기준면)(120a)의 위치 설정은, 제조될 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 연결된 음극 탭의 위치에 대응하여 설정되는 것이 좋다.
또한, 실시예에 따른 다목적 지그(1)에 있어, 돌출부(12)는 본체부(10)의 좁은 면(100a)의 가장 자리를 따라 가장 자리 전체로부터 돌출되지 않고 가장 자리 일부에만 돌출되는 구조를 갖는다. 이에 따라 돌출부(12)가 제공되지 않는 본체부(10)의 좁은 면(100a)의 나머지 가장 자리 부위는 작업자에게 셋팅 작업을 위한 시야 확보 부위로 작용할 수 있는데 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
이와 같이 구성되는 다목적 지그(1)는 본체부(10)가 파우치형 이차 전지에 있어 복수의 양극, 음극 및 세퍼레이터가 적층되어 구성된 전극 어셈블리 (또는 전극 어셈블리가 수용된 파우치)에 대응하고 돌출부(12)가 전극 어셈블리에 제공된 전극 탭에 대응할 수 있다. 즉, 다목적 지그(1)의 외형은 파우치형 이차 전지의 외형과 유사할 수 있다.
도 1의 실시예에 있어 돌출부(12)는 넓은 면(120a)를 대향하는 다른 넓은 면(120b)이 본체부(10)의 대향하는 넓은 면 중 일측 넓은 면(100c)과 동일 평면 상에 놓이도록 본체부(10)로부터 돌출되는 구성이나 본 발명이 반드시 이런 구성으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도 2에 도시된 제2 실시예의 다목적 지그(3)는 도 1의 다목적 지그(1)와 기본적을 구성을 동일하되, 돌출부(32)의 넓은 면(320b)과 본체부(30)의 넓은 면(300c) 사이에 단차가 지도록 돌출부(32)가 본체부(30)로부터 돌출지게 구성된다.
도 1에 도시된 다목적 지그(1)는 파우치형 이차 전지에 있어 파우치가 1개로 구비되어 구성되는 이른바 1컵 셀형 이차 전지 제조 시 적용될 수 있으며, 도 2에 도시된 다목적 지그(3)는 파우치형 이차 전지에 있어 파우치가 2개로 분리되어 구성되는 이른바 2컵 셀형 이차 전지에 적용될 수 있다.
추가적으로 도 1,2의 실시예에 따른 다목적 지그(3)는 각기 돌출부(12,32)를 대향한 본체부(10,30)의 가장 자리를 따라 배치된 작업용 손잡이(14,34)를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성되는 실시예들의 다목적 지그(1,3)는 3D 프린터에 의해 제조될 수 있으며, 재질로는 수지를 포함한다. 이에 따라 다목적 지그(1,3)는 경량으로 제조될 수 있다.
실시예에 따른 다목적 지그는 이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위해 다음과 같이 사용될 수 있다.
도 3은 도 1의 다목적 지그(1)가 이차 전지 제조 장치의 셋팅 부위에 사용되는 첫번째 사용예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 이차 전지 제조 장치는 파우치형 이차 전지의 전극 어셈블리가 포함하는 복수의 양극 또는 복수의 음극에 각기 연결된 복수의 양극 탭 또는 복수의 음극 탭을 연결하기 위해 프리 용접 장치이고, 이 프리 용접 장치에서 다목적 지그(1)에 의해 셋팅되는 부위는 용접대(또는 앤빌, anvil)(40)일 수 있다.
용접대(40) 상에는 도 4에 도시된 바와 같이 파우치형 이차 전지(5)의 양극 탭(50)(또는 음극 탭, 이하 편의상 양극 탭으로 통일하여 설명하도록 한다)이 올려지고 용접기(또는 혼, horn)(42) 하강하여 양극 탭(50)을 용접하게 되는데, 양극 탭(50)이 정위치에 용접되기 위해서는 용접대(40)가 정위치에 셋팅되는 것이 중요하다.
이를 위해 작업자는 다목적 지그(1)가 작업대(60)에 올려진 상태에서 다목적 지그(1)의 손잡이(14)을 이용해 다목적 지그(1)를 용접대(40) 쪽으로 이동시켜 용접대(40)의 상부 표면이 다목적 지그(1)의 돌출부(12)의 넓은 면(120a) 즉, 제2 기준면에 맞닿도록 용접대(40)의 위치(예: 높이)를 조정하여 용접대(40)을 셋팅한다(도 5 참조). 필요한 경우, 다목적 지그(1)의 본체부(10)의 좁은 면(100a) 즉, 제1 기준면도 용접대(40)가 접촉하는 용접 장치의 지지 부위에 맞닿을 수 있다. 여기서, 작업대(60)의 위치(예: 높이)는 프리 용접 공정 이전 공정인 양극 또는 음극 형성을 위한 라미네이션 및 스택킹(L&S)의 작업대와 동일한 위치로 유지되는 것이 좋다.
상기에서 다목적 지그(1)의 돌출부(12)는 양극 탭(50)의 용접 시, 복수의 양극 탭(50)을 모아주는 가이드 지그(44)의 셋팅을 위한 역할도 수행할 수 있다.
도 4를 참고하면, 가이드 지그(44)는 용접대(40)와 용접기(42)에 이웃하여 양극 탭(50)이 한 곳으로 모이도록 가이드 하는 역할을 하는데, 이 가이드 지그(44)도 정위치에 셋팅되는 것이 양극 탭(50)의 양호한 용접을 위해 필요하다. 이점을 고려해 돌출부(12)는 가이드 지그(44)의 사이 간격에 맞추어 두께를 설정할 수 있고, 상기한 용접대(40)의 셋팅 시, 가이드 지그(44)도 돌출부(12)의 두께에 맞추어 사이 간격을 두고 셋팅될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 다목적 지그(1)에 있어 돌출부(12)가 본체부(10)의 가장 자리 일부에만 배치되므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 다목적 지그(1)가 용접대(40)의 셋팅을 위해 용접대(40) 쪽으로 이동된 상태에서 돌출부(12)에 의해 가려지지 않는 용접대(40)의 부위는 노출될 수 있다. 이 노출 부위를 통해 작업자는 용접대(40)의 셋팅 시, 시야를 확보할 수 있다. 이에 따라 작업자는 다목적 지그(1)를 이용한 용접대(40)의 셋팅 작업을 수월하게 이룰 수 있다.
도 7은 도 1의 다목적 지그(1)가 이차 전지 제조 장치의 셋팅 부위에 사용되는 두번째 사용예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 이차 전지 제조 장치는 도 6에 도시된 프리 용접 장치를 통해 용접된 복수의 양극 탭 또는 복수의 음극 탭을 일정 길이 만큼 절단하기 위한 절단 장치이다. 이 절단 장치에서 다목적 지그(1)에 의해 셋팅되는 부위는 커터 중 하부 커터(70)일 수 있다.
도 8은 도 1의 다목적 지그(1)가 이차 전지 제조 장치의 셋팅 부위에 사용되는 세번째 사용예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 이차 전지 제조 장치는 도 7에 도시된 절단 장치를 통해 절단된 양극 탭 또는 음극 탭에 리드를 용접을 하는 메인 용접 장치이다. 이 메인 용접 장치에서 다목적 지그(1)에 의해 셋팅되는 부위는 용접용 레이저 중 하부 레이저가 설치되는 지지대(80)일 수 있다.
하부 커터(70) 및 지지대(80)에 셋팅도 다목적 지그(1)를 지지대(80)로 이동시켜 전술한 용접대(40)의 셋팅과 마찬가지로 이룰 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따른 다목적 지그는 하나의 지르로서 이차 전지 제조 장치에서 셋팅이 필요한 여러 부위의 셋팅을 손쉽고도 빠르게 이룰 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
[부호의 설명]
1,3: 다목적 지그
10: 본체부
12: 돌출부
14: 손잡이

Claims (12)

  1. 이차 전지의 제조를 위한 장치를 셋팅하기 위한 제1 기준면을 포함하는 본체부; 및
    상기 본체부의 일측으로부터 돌출되며 상기 장치를 셋팅하기 위한 제2 기준면을 포함하는 돌출부
    를 포함하며
    상기 본체부와 상기 돌출부는 단일체이며,
    상기 본체부의 두께는 상기 돌출부의 두께보다 두껍고,
    상기 제1 기준면과 상기 제2 기준면이 이어진,
    이차 전지 제조 장치의 셋팅을 위한 다목적 지그.
  2. 제1항에서,
    상기 본체부와 상기 돌출부가 각기 직육면체 형상을 가지며, 상기 제1 기준면은 상기 본체부의 대향하는 좁은 면 중 하나이고, 상기 제2 기준면은 상기 돌출부의 대향하는 넓은 면 중 하나인 다목적 지그.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 기준면에 대한 상기 제2 기준면의 위치가 상기 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 연결된 음극 탭의 위치에 대응하는 다목적 지그.
  4. 제2항에서,
    상기 돌출부가 상기 본체부의 좁은 면의 가장 자리 일부에만 배치되는 다목적 지그.
  5. 제2항에서,
    상기 돌출부를 대향한 상기 본체부의 가장 자리에 작업용 손잡이가 제공된 다목적 지그.
  6. 제1항에서,
    상기 다목적 지그는 수지를 포함하는 다목적 지그.
  7. 제1항에서,
    상기 다목적 지그는 3D 프린터에 의해 구성된 다목적 지그.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 다목적 지그를 사용하여 이차 전지 제조 장치를 셋팅하는 방법으로서,
    상기 다목적 지그를 상기 제조 장치에서 셋팅을 위한 셋팅 부위로 이동시켜 상기 제2 기준면에 상기 셋팅 부위가 밀착되도록 하여 상기 셋팅 부위의 위치를 설정하는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 장치를 위한 셋팅 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 셋팅 부위는 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 각기 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 각기 연결된 음극 탭을 용접하여 연결하기 위한 용접대인 셋팅 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 다목적 지그의 이동 시, 상기 돌출부에 상기 용접대와 이웃한 탭 가이드용 가이드 지그가 밀착되도록 하여 상기 용접용 가이드 지그의 높이를 설정하는 단계를 더욱 포함하는 셋팅 방법.
  11. 제8항에서,
    상기 셋팅 부위는 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 각기 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 각기 연결된 음극 탭을 절단하기 위한 커터인 셋팅 방법.
  12. 제8항에서,
    상기 셋팅 부위는 이차 전지가 포함하는 복수의 양극에 각기 연결된 양극 탭 또는 복수의 음극에 각기 연결된 음극 탭에 리드를 용접하기 위한 레이저 지지대인 셋팅 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980018607U (ko) * 1996-09-30 1998-07-06 양재신 자동차 유리용 접착제 응고 및 인장시험을 위한 지그
KR19980048516A (ko) * 1996-12-18 1998-09-15 김영귀 기관 고유번호 각인용 지그
KR20150055790A (ko) * 2013-11-14 2015-05-22 주식회사 엘지화학 커넥터의 위치 고정을 가능하게 하는 전지 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 전지
KR20160058424A (ko) * 2014-11-17 2016-05-25 삼성전기주식회사 기판 고정용 지그 및 기판 고정 장치
KR101792816B1 (ko) * 2014-11-12 2017-11-01 주식회사 엘지화학 전지셀 장착용 지그

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980018607U (ko) * 1996-09-30 1998-07-06 양재신 자동차 유리용 접착제 응고 및 인장시험을 위한 지그
KR19980048516A (ko) * 1996-12-18 1998-09-15 김영귀 기관 고유번호 각인용 지그
KR20150055790A (ko) * 2013-11-14 2015-05-22 주식회사 엘지화학 커넥터의 위치 고정을 가능하게 하는 전지 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 전지
KR101792816B1 (ko) * 2014-11-12 2017-11-01 주식회사 엘지화학 전지셀 장착용 지그
KR20160058424A (ko) * 2014-11-17 2016-05-25 삼성전기주식회사 기판 고정용 지그 및 기판 고정 장치

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