WO2023234756A1 - 전극 조립체 이송 트레이 - Google Patents

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WO2023234756A1
WO2023234756A1 PCT/KR2023/007658 KR2023007658W WO2023234756A1 WO 2023234756 A1 WO2023234756 A1 WO 2023234756A1 KR 2023007658 W KR2023007658 W KR 2023007658W WO 2023234756 A1 WO2023234756 A1 WO 2023234756A1
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WO
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electrode assembly
transfer tray
support
electrode
support part
Prior art date
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PCT/KR2023/007658
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English (en)
French (fr)
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이준오
김건우
이길영
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • B65D25/00—Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/02—Internal fittings
    • B65D25/10—Devices to locate articles in containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D25/107—Grooves, ribs, or the like, situated on opposed walls and between which the articles are located
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    • 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
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    • 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 an electrode assembly transfer tray for a cylindrical battery.
  • Secondary batteries which are easy to apply depending on the product group and have electrical characteristics such as high energy density, are used not only in portable devices but also in electric vehicles (EV, Electric Vehicle) or hybrid vehicles (HEV, Hybrid Electric Vehicle) that are driven by an electrical drive source. It is universally applied. These secondary batteries not only have the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels, but also have the advantage of not generating any by-products due to energy use, so they are attracting attention as a new energy source for eco-friendliness and improving energy efficiency.
  • EV Electric Vehicle
  • HEV Hybrid Electric Vehicle
  • Types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and nickel zinc batteries.
  • the operating voltage of these unit secondary battery cells is approximately 2.5V to 4.5V. Therefore, when a higher output voltage is required, a battery pack is formed by connecting a plurality of battery cells in series. Additionally, a battery pack may be constructed by connecting multiple battery cells in parallel depending on the charge/discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack can be set in various ways depending on the required output voltage and/or charge/discharge capacity.
  • an insulating separator is interposed between the anode and the cathode and wound to form a jelly roll-shaped electrode assembly, which is then inserted into a battery can along with the electrolyte to form a battery.
  • a strip-shaped electrode tab may be connected to the uncoated portion of each of the positive and negative electrodes, and the electrode tab electrically connects the electrode assembly and the electrode terminal exposed to the outside.
  • the positive electrode terminal is a cap plate of a sealing body that seals the opening of the battery can
  • the negative electrode terminal is a battery can.
  • the present invention was created in consideration of the above-described problems, and its purpose is to provide an electrode assembly transfer tray configured to minimize damage to the electrode assembly when transferring the electrode assembly wound in the electrode assembly winding device to the assembly facility. do.
  • a cylindrical battery includes a first electrode including a first uncoated region, a second electrode including a second uncoated region, and a separator interposed between the first electrode and the second electrode. and an electrode assembly transfer tray configured to accommodate an electrode assembly in which a laminate including a separator is wound around a winding axis, and includes a bottom plate configured to support the electrode assembly, wherein the bottom plate has a seating portion,
  • the seating portion includes: a first receiving portion located at one end of the extension direction of the winding shaft and configured to accommodate a first tab portion formed by winding the first uncoated portion; a second receiving portion located at the other end in the extension direction of the winding shaft and configured to accommodate a second tab portion formed by winding the second uncoated portion; and a support portion configured to support the main body portion located between the first tab portion and the second tab portion.
  • the bottom plate may be provided in plural numbers along at least one of a first direction parallel to the winding axis of the seating portion and a second direction perpendicular to the first direction.
  • the seating portion may have a groove shape configured to accommodate the electrode assembly.
  • the seating portion may be longer than the length of the electrode assembly along the winding axis.
  • the seating portion may be configured so that the first tab portion accommodated in the first accommodating portion and the second tab portion accommodated in the second accommodating portion do not contact the bottom plate.
  • the support portion may be configured such that a bottom surface formed inside the support portion does not contact the main body portion of the electrode assembly.
  • the support portion may support the electrode assembly at a position lower than the winding axis of the electrode assembly.
  • the support portion may include: a first support portion configured to support a first side of the main body portion; and a second support portion configured to support the second side of the main body portion; It can be included.
  • the first support part and the second support part may be configured to contact the outer peripheral surface of the main body part.
  • At least a portion of the first support part and the second support part may be configured to have a radius of curvature that is the same as the radius of curvature of the outer peripheral surface of the main body part.
  • the first support part and the second support part may be inclined at a predetermined angle with respect to the floor surface and may be inclined in opposite directions.
  • the bottom plate is provided with a plurality of seating portions along at least one of a first direction parallel to the winding axis and a second direction perpendicular to the first direction,
  • the plurality of seating parts may be arranged so that a pair of seating parts adjacent to each other along the second direction are spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the first support part and the second support part may be formed discontinuously along the first direction.
  • the first support portion and the second support portion may have a discontinuous shape at a position corresponding to the center of the main body portion along the first direction so as to grip the outer peripheral surface of the electrode assembly for lifting the electrode assembly. .
  • the electrode assembly transfer tray may include a guide portion configured to prevent the electrode assembly from coming off during transfer along the edge of the bottom plate.
  • the present invention when transporting an electrode assembly of increased size and weight, it can be transported in a horizontally seated state, thereby reducing the possibility of damage to the electrode assembly during transport.
  • the first tab portion and the second tab portion which have a relatively high risk of damage when they interfere with the transfer tray during the transfer process, are not supported by the support, the possibility of damage to the first tab portion and the second tab portion during transfer of the electrode assembly can also be reduced. there is.
  • the seating portion is formed to be longer than the length of the electrode assembly, so that the outer peripheral surface and/or the end of the first tab portion and the second tab portion do not contact the bottom plate, thereby more effectively reducing the possibility of damage to the first tab portion and the second tab portion. It can be reduced.
  • the transfer path of the electrode assembly using the electrode assembly transfer tray can be set to move only in the first direction parallel to the winding axis of the electrode assembly and the second direction perpendicular to the second direction.
  • damage due to the load of the electrode assembly can be prevented by not touching the floor at the lowest point of the electrode assembly.
  • the support portion can stably support the main body portion of the electrode assembly on both sides.
  • the entire electrode assembly can be prevented from leaving the transfer tray by the guide part. Additionally, the transfer process of the electrode assembly tray may be facilitated by the handle portion.
  • FIG. 1 is a diagram showing a first electrode and a second electrode of an electrode assembly transported by an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a view showing a state before the electrode assembly transported by the electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention is wound, and is a view showing a laminate including a first electrode, a second electrode, and a separator. .
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing an electrode assembly moved by an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing an electrode assembly moved by an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view showing an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a plan view showing an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 6.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a partial area of FIG. 6.
  • Figure 9 is a view showing the electrode assembly accommodated in the seating portion of the electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing an electrode assembly accommodated in a transfer tray according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 7.
  • Figure 11 is a diagram showing an electrode assembly accommodated in an electrode assembly transfer tray according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a portion of a cross section taken along line B-B' in FIG. 5.
  • FIG. 13 is a view showing the electrode assembly being accommodated in the electrode assembly transfer tray shown in FIG. 12.
  • FIG. 1 is a diagram showing a first electrode and a second electrode of an electrode assembly transported by an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a view showing a state before the electrode assembly transported by the electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention is wound, and is a view showing a laminate including a first electrode, a second electrode, and a separator.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing an electrode assembly moved by an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • the electrode assembly 100 transported by the electrode assembly transfer tray 1 according to the present invention includes a first electrode 10, a second electrode 20, and a separator 30. can do.
  • the first electrode 10 may include a first uncoated portion 11 .
  • the first electrode 10 may have a first electrode active material applied to at least a portion of one or both sides, and may include a first uncoated portion 11 on one end where the first electrode active material is not applied.
  • the first uncoated portion 11 may be provided at one end of the first electrode 10 along the winding direction (X-axis extension direction).
  • the first electrode 10 may be a cathode or an anode.
  • the second electrode 20 may include a second uncoated portion 21 .
  • the second electrode 20 may have a second electrode active material applied to at least a portion of one or both sides, and may include a second uncoated portion 21 on one end where the second electrode active material is not applied.
  • the second uncoated portion 21 may be provided at one end of the second electrode 20 along the winding direction (X-axis extension direction).
  • the second electrode 20 has a polarity opposite to that of the first electrode 10 and may be an anode or a cathode.
  • the separator 30 may be interposed between the first electrode 10 and the second electrode 20.
  • the separator 30 is a porous polymer film, for example, at least one selected from polyolefin-based polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, ethylene/methacrylate copolymer, etc.
  • a porous polymer film containing the polymer can be used alone or by stacking a plurality of polymer films.
  • the separator 30 may use a typical porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc.
  • the electrode assembly 100 is manufactured by winding a laminate 100' including the first electrode 10, the second electrode 20, and the separator 30 around the winding axis (direction parallel to the Z axis). You can.
  • the laminate 100' may be formed by stacking the first electrode 10 and the second electrode 20 at least once with the separator 30 interposed therebetween.
  • the electrode assembly 100 may have a central hole C formed by winding the laminate 100' around a winding axis (direction parallel to the Z axis).
  • Figure 4 is a perspective view showing an electrode assembly moved by an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • the electrode assembly 100 may form a first tab portion 110, a second tab portion 120, and a main body portion 130 by winding the laminate 100'.
  • the first tab portion 110 may be formed by winding the first uncoated portion 11.
  • the first tab portion 110 may be located at one end (an end located in the positive Z-axis direction) in the direction in which the winding axis (parallel to the Z-axis) extends. This is to use at least a portion of the first uncoated region 11 exposed to the outside of the separator 30 as an electrode tab.
  • At least a portion of the first uncoated portion 11 may include a plurality of segment pieces divided along the winding direction (X-axis extension direction) of the electrode assembly 100.
  • the plurality of segment pieces may be bent along the radial direction of the electrode assembly 100. A plurality of bent segments may be overlapped in multiple layers.
  • the first tab portion 110 may form a surface by overlapping several layers of a plurality of segment pieces.
  • the first tab portion 110 may be in a form in which the plurality of segment pieces are completely bent along the radial direction of the electrode assembly 100 as well as in a form in which the first tab portion 110 is bent only at a certain angle.
  • the second tab portion 120 may be formed by winding the second uncoated portion 21.
  • the second tab portion 120 may be located at the other end (an end located in the negative direction of the Z-axis) in the direction in which the winding axis (parallel to the Z-axis) extends. This is to use at least a portion of the second uncoated region 21 exposed to the outside of the separator 30 as an electrode tab.
  • At least a portion of the second uncoated portion 21 may include a plurality of segments divided along the winding direction of the electrode assembly 100.
  • the plurality of segment pieces may be bent along the radial direction of the electrode assembly 100. A plurality of bent segments may be overlapped in multiple layers.
  • the second tab portion 120 may form a surface by overlapping several layers of a plurality of segment pieces.
  • the second tab portion 120 may be in a form in which the plurality of segment pieces are completely bent along the radial direction of the electrode assembly 100 as well as in a form in which the second tab portion 120 is bent only at a certain angle.
  • the body portion 130 may be located between the first tab portion 110 and the second tab portion 120.
  • the main body 130 has a portion corresponding to the portion of the first electrode 10 to which the active material of the first electrode 10 is applied and/or the portion to which the active material of the second electrode 20 of the second electrode 20 is applied. It can be formed by winding.
  • Figure 5 is a perspective view showing an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a plan view showing an electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 6.
  • the electrode assembly transfer tray 1 may include a bottom plate 200.
  • Bottom plate 200 may be configured to support the electrode assembly 100.
  • the bottom plate 200 may include a seating portion 210.
  • the seating portion 210 may be configured to accommodate the electrode assembly 100.
  • the seating portion 210 may have a groove shape configured to accommodate the electrode assembly 100.
  • the seating portion 210 may be configured to seat the electrode assembly 100 in a horizontal direction.
  • a plurality of seating units 210 may be provided.
  • the seating portion 210 is positioned in at least one of a first direction (parallel to the Z-axis) parallel to the winding axis (direction parallel to the Z-axis) of the electrode assembly and a second direction (direction parallel to the Y-axis) perpendicular to the first direction.
  • a plurality of them may be provided along one direction.
  • the seating portion 210 may be arranged in 10 columns along the first direction (direction parallel to the Z-axis) and in 6 rows along the second direction (direction parallel to the Y-axis).
  • FIG. 8 is an enlarged view of a partial area of FIG. 6.
  • Figure 9 is a view showing the electrode assembly accommodated in the seating portion of the electrode assembly transfer tray according to an embodiment of the present invention.
  • the seating portion 210 may include a first receiving portion 211, a second receiving portion 212, and a support portion 213.
  • the first accommodating part 211 and the second accommodating part 212 may be formed on both sides of the support part 213 in the longitudinal direction (Z-axis extension direction), respectively.
  • the first receiving part 211 may be formed at a position corresponding to the first tab part 110.
  • the first accommodating part 211 may be configured to accommodate the first tab part 110.
  • the first receiving part 211 may have a groove shape configured to accommodate the first tab part 110.
  • the first receiving portion 211 may be configured to accommodate the first tab portion 110 of the electrode assembly 100 in a horizontal state.
  • the first accommodating part 211 may be configured not to support the first tab part 110 accommodated in the first accommodating part 211.
  • the second receiving part 212 may be formed at a position corresponding to the second tab part 120.
  • the second accommodating part 212 may be configured to accommodate the second tab part 212.
  • the second receiving portion 212 may have a groove shape configured to accommodate the second tab portion 120 .
  • the second receiving portion 212 may be configured to accommodate the second tab portion 120 of the electrode assembly 100 in a horizontal state.
  • the second accommodating part 212 may be configured not to support the second tab part 120 accommodated in the second accommodating part 212 .
  • the support portion 213 may be configured to support the main body portion 130.
  • the support portion 213 may be configured to support the main body portion 130 of the electrode assembly 100 in a horizontal state.
  • the electrode assembly 100 when transporting the electrode assembly 100, which has increased in size and weight, it can be transported in a horizontally seated state, thereby reducing the possibility of damage to the electrode assembly 100 during transport.
  • the first tab portion 110 and the second tab portion 120 which have a relatively high risk of damage when they interfere with the transfer tray during the transfer process, are not supported by the support portion 213, so when the electrode assembly 100 is transferred, the first tab portion 110 and the second tab portion 120 are not supported by the support portion 213.
  • the possibility of damage to the tab portion 110 and the second tab portion 120 can also be reduced.
  • the length L1 of the seating portion 210 may be longer than the length L2 of the electrode assembly 100 along the winding axis (direction parallel to the Z-axis).
  • the support portion 213 of the seating portion 210 is approximately the same length as the main body portion 130 of the electrode assembly 100, and the first receiving portion 211 of the seating portion 210 is the first tab portion of the electrode assembly 100.
  • the second receiving portion 212 of the seating portion 210 may be configured to have a length substantially longer than that of the second tab portion 120 of the electrode assembly 100 .
  • the seating portion 210 may be configured so that the first tab portion 110 accommodated in the first receiving portion 211 does not contact the bottom plate 200.
  • the seating portion 210 may be configured so that the second tab portion 120 accommodated in the second receiving portion 212 does not contact the bottom plate 200 .
  • the seating portion 210 is configured so that the outer peripheral surface and end portions of the first tab portion 110 and the second tab portion 120 do not contact the bottom plate 200. You can. Meanwhile, when the first tab portion 110 and/or the second tab portion 120 of the electrode assembly 100 has a structure bent along the radial direction of the electrode assembly 100, the seating portion 210 is the first tab portion 110 and/or the second tab portion 120. The surface formed by bending the tab portion 110 and the second tab portion 120 may be configured not to contact the bottom plate 200 .
  • the seating portion 210 is formed to be longer than the length of the electrode assembly 100, so that the outer peripheral surface and/or the ends of the first tab portion 110 and the second tab portion 120 are connected to the bottom plate 200.
  • the possibility of damage to the first tab portion 110 and the second tab portion 120 can be more effectively reduced.
  • the transfer path of the electrode assembly 100 using the electrode assembly transfer tray 1 is moved in a first direction parallel to the winding axis (direction parallel to the Z axis) of the electrode assembly 100. It can be set to move only in the second direction perpendicular (direction parallel to the Z-axis) (direction parallel to the Y-axis).
  • FIG. 10 is a view showing an electrode assembly accommodated in a transfer tray according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 7.
  • Figure 11 is a diagram showing an electrode assembly accommodated in an electrode assembly transfer tray according to another embodiment of the present invention.
  • the support portion 213 may be configured so that the bottom surface B formed inside the support portion 213 does not contact the main body portion 130 of the electrode assembly 100.
  • the support portion 213 may support the electrode assembly 100 at a position lower than the winding axis (direction parallel to the Z-axis) of the electrode assembly 100.
  • the support portion 213 may support the main body portion 130 of the electrode assembly 100 such that the electrode assembly 100 is approximately floating from the bottom surface B.
  • the lowest point of the electrode assembly 100 does not contact the bottom surface B, thereby preventing damage due to the load of the electrode assembly 100.
  • the support portion 213 may include a first support portion 213a and a second support portion 213b.
  • the support portion 213 is located on both sides along a first direction (parallel to the Z-axis) parallel to the winding axis (direction parallel to the Z-axis) and a second direction (direction parallel to the Y-axis) perpendicular to the electrode assembly 100.
  • the main body 130 may be supported by the first support part 213a and the second support part 213b.
  • the first support part 213a may be configured to support the first side (negative Y-axis direction) of the main body 130.
  • the first support portion 213a may be configured to contact the outer peripheral surface of the main body portion 130.
  • the first support portion 213a may be inclined to have a predetermined angle with respect to the floor surface B, as shown in FIG. 10 .
  • At least a portion of the first support portion 213a may have a radius of curvature that is the same as the radius of curvature of the outer peripheral surface of the main body portion 130, as shown in FIG. 11 .
  • the first support part 213a may be inclined in the opposite direction to the second support part 213b.
  • the first support portion 213a may be inclined approximately 50 to 80 degrees with respect to the floor surface B.
  • the first support portion 213a may be inclined at approximately 60 to 80 degrees with respect to the floor surface B.
  • the first support portion 213a may be inclined at approximately 65 to 75 degrees with respect to the floor surface B.
  • the first support portion 213a may be inclined approximately 68 degrees to 72 degrees with respect to the floor surface B.
  • the first support portion 213a may be inclined at approximately 70 degrees with respect to the floor surface B.
  • the second support portion 213b may be configured to support the second side (positive Y-axis direction) of the main body portion 130.
  • the second support portion 213b may be configured to contact the outer peripheral surface of the main body portion 130.
  • the second support portion 213b may be inclined to have a predetermined angle with respect to the floor surface B, as shown in FIG. 10 .
  • At least a portion of the second support portion 213b may have a radius of curvature that is the same as the radius of curvature of the outer peripheral surface of the main body portion 130, as shown in FIG. 11 .
  • the second support part 213b may be inclined in the opposite direction to the first support part 213a.
  • the second support portion 213b may be inclined approximately 50 to 80 degrees with respect to the floor surface B.
  • the second support portion 213b may be inclined at approximately 60 to 80 degrees with respect to the floor surface B.
  • the second support portion 213b may be inclined at approximately 65 to 75 degrees with respect to the floor surface B.
  • the second support portion 213b may be inclined approximately 68 degrees to 72 degrees with respect to the floor surface B.
  • the second support portion 213b may be inclined at approximately 70 degrees with respect to the floor surface B.
  • the support portion 213 can stably support the main body portion 130 of the electrode assembly 100 from both sides.
  • the flow of the electrode assembly 100 can be minimized by using the optimal formation angle.
  • FIG. 12 is a view showing a portion of a cross section taken along line B-B' in FIG. 5.
  • FIG. 13 is a view showing the electrode assembly being accommodated in the electrode assembly transfer tray shown in FIG. 12.
  • FIGS. 5 and 6 along with FIGS. 12 and 13 , the detailed structure of the first support portion 213a and the second support portion 213b and the pair of seating portions 210 adjacent to each other along the second direction are shown. The arrangement relationship will be explained in detail.
  • the first support portion 213a and the second support portion 213b may be formed discontinuously along the first direction (direction parallel to the X-axis).
  • the first support portion 213a and the second support portion 213b may have a tapered shape that becomes narrower toward the bottom surface B.
  • the first support part 213a and the second support part 213b may include a discontinuous area S formed at a position corresponding to the center of the main body 130 in the first direction (direction parallel to the Z axis). .
  • the discontinuous area S of the first support part 213a and the discontinuous area S of the second support part 213b may be symmetrical along the second direction (direction parallel to the Y axis).
  • the outer peripheral surface of the electrode assembly 100 may be exposed through the approximately trapezoidal opening formed by the discontinuous region S.
  • the electrode assembly 100 may be lifted by holding the outer peripheral surface exposed through the trapezoidal opening by a worker or a lifting jig.
  • the plurality of seating parts 210 may be arranged so that a pair of seating parts 210 adjacent to each other along the second direction (direction parallel to the Y axis) are spaced apart at a predetermined distance.
  • the predetermined gap may be set to secure a space into which a worker's hand or a lifting jig configured to grip and lift the outer peripheral surface of the electrode assembly 100 can be inserted.
  • the electrode assembly transfer tray 1 may be provided with a guide portion 220.
  • the guide unit 220 may be configured to prevent the electrode assembly 100 from separating when transported along the edge of the bottom plate 200.
  • the guide portion 220 may be protruding in the negative X-axis direction along the edge of the bottom plate 200.
  • the guide portion 220 may be four plates coupled along the edge of the bottom plate 200.
  • the guide portion 220 may be provided with a handle portion 221 configured to be lifted during transportation.
  • the handle portion 221 is in the form of an opening formed in the guide portion 220, and can be caught by a worker's hand or a hook connected to a lifting jig.
  • a plurality of handle parts 221 may be provided.
  • the entire electrode assembly can be prevented from leaving the transfer tray 1 by the guide part 220. Additionally, the transfer process of the tray of the electrode assembly 100 may be facilitated by the handle portion 221.

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Abstract

본 발명은, 원통형 배터리의 전극 조립체 이송 트레이를 개시한다. 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체 이송 트레이는, 적층체가 권취 축을 중심으로 권취된 전극 조립체를 수용하도록 구성되는 전극 조립체 이송 트레이로서, 상기 전극 조립체를 지지하도록 구성되는 바텀 플레이트를 포함하며, 상기 바텀 플레이트는 안착부를 구비하며, 상기 안착부는, 상기 권취 축의 연장 방향의 일측 끝단에 위치하고 상기 제1 무지부가 권취되어 형성되는 제1 탭부를 수용하도록 구성되는 제1 수용부; 상기 권취 축의 연장 방향의 타측 끝단에 위치하고 상기 제2 무지부가 권취되어 형성되는 제2 탭부를 수용하도록 구성되는 제2 수용부; 및 본체부를 지지하도록 구성되는 지지부;를 포함한다.

Description

전극 조립체 이송 트레이
본 발명은 원통형 배터리의 전극 조립체 이송 트레이에 관한 것이다.
본 출원은 2022년 06월 03일에 출원된 한국 특허출원번호 제 10-2022-0068447호에 대한 우선권 주장 출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점 또한 갖기 때문에 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 및/또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 원통형 배터리의 경우, 양극과 음극 사이에 절연체인 분리막을 개재하고 이를 권취하여 젤리롤 형태의 전극 조립체를 형성하고, 이를 전해질과 함께 전지 캔 내부에 삽입하여 전지를 구성한다. 그리고 양극 및 음극 각각의 무지부에는 스트립 형태의 전극 탭이 연결될 수 있으며, 전극 탭은 전극 조립체와 외부로 노출되는 전극 단자 사이를 전기적으로 연결시킨다. 참고로, 양극 전극 단자는 전지 캔의 개방구를 밀봉하는 밀봉체의 캡 플레이트이고, 음극 전극 단자는 전지 캔이다.
이와 같은 원통형 배터리의 생산 공정에서 전극 조립체를 이송할 필요가 있다. 기존의 18650이나 21700의 폼 팩터를 가진 소형 원통형 배터리는 전극 조립체의 사이즈 및 무게가 크지 않아 전극 조립체의 이송 시에 손상을 받는 경우가 많지 않았다.
하지만, 원통형 배터리를 전기 자동차에 적용하기 위해 폼 팩터를 증가시킬 경우, 전극 조립체의 사이즈 및 무게가 커짐에 따라 전극 조립체의 이송 중에 손상되지 않도록 할 수 있는 새로운 형태의 이송 트레이가 필요하게 되었다.
본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 전극 조립체 권취 장치에서 권취된 전극 조립체를 조립 설비로 이송 시 전극 조립체의 손상을 최소화할 수 있도록 구성된 전극 조립체 이송 트레이를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리는, 제1 무지부를 포함하는 제1 전극 및 제2 무지부를 포함하는 제2 전극과 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극, 제2 전극 및 분리막을 포함하는 적층체가 권취 축을 중심으로 권취된 전극 조립체를 수용하도록 구성되는 전극 조립체 이송 트레이로서, 상기 전극 조립체를 지지하도록 구성되는 바텀 플레이트를 포함하며, 상기 바텀 플레이트는 안착부를 구비하며, 상기 안착부는, 상기 권취 축의 연장 방향의 일측 끝단에 위치하고 상기 제1 무지부가 권취되어 형성되는 제1 탭부를 수용하도록 구성되는 제1 수용부; 상기 권취 축의 연장 방향의 타측 끝단에 위치하고 상기 제2 무지부가 권취되어 형성되는 제2 탭부를 수용하도록 구성되는 제2 수용부; 및 상기 제1 탭부와 상기 제2 탭부 사이에 위치하는 본체부를 지지하도록 구성되는 지지부;를 포함할 수 있다.
상기 바텀 플레이트는, 상기 안착부가 상기 권취 축과 나란한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향 중 적어도 어느 한 방향을 따라 복수개 구비될 수 있다.
상기 안착부는, 상기 전극 조립체를 수용하도록 구성된 홈 형태를 가질 수 있다.
상기 안착부는, 상기 권취 축을 따른 상기 전극 조립체의 길이보다 길 수 있다.
상기 안착부는, 상기 제1 수용부에 수용된 상기 제1 탭부 및 상기 제2 수용부에 수용된 상기 제2 탭부가 상기 바텀 플레이트와 닿지 않도록 구성될 수 있다.
상기 지지부는, 그 내측에 형성되는 바닥면이 상기 전극 조립체의 상기 본체부와 닿지 않도록 구성될 수 있다.
상기 지지부는, 상기 전극 조립체의 권취 축보다 낮은 위치에서 상기 전극 조립체를 지지할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 본체부의 제1 측을 지지하도록 구성된 제1 지지부; 및 상기 본체부의 제2 측을 지지하도록 구성된 제2 지지부; 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부 및 제2 지지부는, 상기 본체부의 외주면과 접하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 지지부 및 제2 지지부는, 적어도 일부가 상기 본체부의 외주면이 갖는 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 갖도록 구성될 수 있다.
상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는, 상기 바닥면에 대해 소정의 각도를 갖도록 기울어지며, 서로 반대 방향으로 기울어질 수 있다.
상기 바텀 플레이트는, 상기 안착부가 상기 권취 축과 나란한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향 중 적어도 어느 한 방향을 따라 복수개 구비되고,
상기 복수개의 안착부는, 상기 제2 방향을 따라 상호 인접하는 한 쌍의 안착부가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
제1 지지부 및 제2 지지부는, 상기 제1 방향을 따라 불연속적으로 형성될 수 있다.
상기 제1 지지부 및 제2 지지부는, 상기 전극 조립체의 리프팅을 위해 상기 전극 조립체의 외주면을 파지할 수 있도록, 상기 본체부의 상기 제1 방향을 따른 중심부와 대응되는 위치에서 불연속적인 형태를 가질 수 있다.
상기 전극 조립체 이송 트레이는, 상기 바텀 플레이트의 테두리를 따라 상기 전극 조립체가 이송시 이탈하지 않도록 구성된 가이드부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 사이즈 및 무게가 커진 전극 조립체의 운반시 수평으로 안착시킨 상태로 이송이 가능하므로 전극 조립체의 이송 시에 전극 조립체의 손상 가능성을 줄일 수 있다. 또한 이송 과정에서 이송 트레이와 간섭을 일으켰을 때 비교적 손상 가능성이 큰 제1 탭부 및 제2 탭부는 지지부에 의해 지지되지 않으므로 전극 조립체의 이송시에 제1 탭부 및 제2 탭부가 손상될 가능성 역시 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 안착부가 전극 조립체의 길이보다 길게 형성되어 제1 탭부 및 제2 탭부의 외주면 및/또는 단부가 바텀 플레이트에 닿지 않아 제1 탭부 및 제2 탭부의 손상 가능성을 더욱 효과적으로 줄일 수 있다. 또한, 이 경우 위와 같은 효과를 최대화 시키기 위하여 전극 조립체 이송 트레이를 이용한 전극 조립체의 이송 경로를 전극 조립체의 권취 축과 나란한 제1 방향과 수직한 제2 방향으로만 이동하도록 설정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전극 조립체의 가장 낮은 곳이 바닥면에 닿지 않아 전극 조립체의 하중으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 지지부는 전극 조립체의 본체부를 양쪽에서 안정적으로 지지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 가이드부에 의하여 전극 조립체가 안착부 상에서 이탈하더라도 전체 전극 조립체 이송 트레이 상에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 손잡이부에 의하여 전극 조립체 트레이의 이송 과정이 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이송되는 전극 조립체의 제1 전극 및 제2 전극을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이송되는 전극 조립체가 권취되기 이 전의 상태를 나타내는 도면으로서, 제1 전극, 제2 전극 및 분리막을 포함하는 적층체를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이동되는 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이동되는 전극 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6의 A-A'을 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 일부 영역을 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이의 안착부에 전극 조립체가 수용된 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 트레이에 전극 조립체가 수용된 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 전극 조립체가 수용된 모습을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 5의 B-B'을 따른 단면의 일부를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 전극 조립체 이송 트레이에 전극 조립체가 수용되는 모습을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다. 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이송되는 전극 조립체의 제1 전극 및 제2 전극을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이송되는 전극 조립체가 권취되기 이 전의 상태를 나타내는 도면으로서, 제1 전극, 제2 전극 및 분리막을 포함하는 적층체를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이동되는 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전극 조립체 이송 트레이(1)에 의해 이송되는 전극 조립체(100)는 제1 전극(10), 제2 전극(20) 및 분리막(30)을 포함할 수 있다.
제1 전극(10)은 제1 무지부(11)를 포함할 수 있다. 제1 전극(10)은 일면 또는 양면 상의 적어도 일부에 제1 전극 활물질이 도포될 수 있으며, 일측 단부에 제1 전극 활물질이 도포되지 않은 제1 무지부(11)를 포함할 수 있다. 제1 무지부(11)는 제1 전극(10)의 일측 단부에 권취방향(X축 연장 방향)을 따라 구비될 수 있다. 제1 전극(10)은 음극 또는 양극일 수 있다.
제2 전극(20)은 제2 무지부(21)를 포함할 수 있다. 제2 전극(20)은 일면 또는 양면 상의 적어도 일부에 제2 전극 활물질이 도포될 수 있으며, 일측 단부에 제2 전극 활물질이 도포되지 않은 제2 무지부(21)를 포함할 수 있다. 제2 무지부(21)는 제2 전극(20)의 일측 단부에 권취방향(X축 연장 방향)을 따라 구비될 수 있다. 제2 전극(20)은 제1 전극(10)과 반대되는 극성으로 양극 또는 음극일 수 있다.
분리막(30)은 제1 전극(10) 및 제2 전극(20)의 사이에 개재될 수 있다. 분리막(30)은 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자들로부터 선택된 적어도 1종의 고분자를 포함하는 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 복수의 고분자 필름을 적층하여 사용할 수 있다. 다른 예시로서, 분리막(30)은 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있다.
전극 조립체(100)는 제1 전극(10), 제2 전극(20) 및 분리막(30)을 포함하는 적층체(100')가 권취 축(Z축과 나란한 방향)을 중심으로 권취되어 제조될 수 있다. 적층체(100')는 제1 전극(10) 및 제2 전극(20)을 그 사이에 분리막(30)을 개재시킨 상태로 적어도 1회 적층하여 형성될 수 있다. 전극 조립체(100)는 적층체(100')가 권취 축(Z축과 나란한 방향)을 중심으로 권취되어 형성되는 중심홀(C)을 구비할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 의해 이동되는 전극 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 전극 조립체(100)는 적층체(100')를 권취하여 제1 탭부(110), 제2 탭부(120) 및 본체부(130)를 형성킬 수 있다.
제1 탭부(110)는 제1 무지부(11)가 권취되어 형성될 수 있다. 제1 탭부(110)는 권취 축(Z축과 나란한 방향)의 연장 방향의 일 측 끝단(Z축 양의 방향에 위치하는 단부)에 위치할 수 있다. 이는 분리막(30)의 외부로 노출된 제1 무지부(11)의 적어도 일부를 그 자체로 전극 탭으로 사용하기 위함이다. 제1 무지부(11)의 적어도 일부는 전극 조립체(100)의 권취 방향(X축 연장 방향)을 따라 분할된 복수개의 분절편을 포함할 수 있다. 복수의 분절편은 전극 조립체(100)의 반경 방향을 따라 벤딩될 수 있다. 벤딩된 복수의 분절편은 여러 겹으로 중첩될 수 있다. 따라서 제1 탭부(110)는 복수의 분절편의 여러 겹으로 중첩되어 면을 형성할 수 있다. 다만, 제1 탭부(110)는 복수의 분절편이 전극 조립체(100)의 반경 방향을 따라 완전히 벤딩된 경우뿐 아니라, 일정 각도만 벤딩된 형태일 수도 있다.
제2 탭부(120)는 제2 무지부(21)가 권취되어 형성될 수 있다. 제2 탭부(120)는 권취 축(Z축과 나란한 방향)의 연장 방향의 타 측 끝단(Z축 음의 방향에 위치하는 단부)에 위치할 수 있다. 이는 분리막(30)의 외부로 노출된 제2 무지부(21)의 적어도 일부를 그 자체로 전극 탭으로 사용하기 위함이다. 제2 무지부(21)의 적어도 일부는 전극 조립체(100)의 권취 방향을 따라 분할된 복수개의 분절편을 포함할 수 있다. 복수의 분절편은 전극 조립체(100)의 반경 방향을 따라 벤딩될 수 있다. 벤딩된 복수의 분절편은 여러 겹으로 중첩될 수 있다. 따라서 제2 탭부(120)는 복수의 분절편의 여러 겹으로 중첩되어 면을 형성할 수 있다. 다만, 제2 탭부(120)는 복수의 분절편이 전극 조립체(100)의 반경 방향을 따라 완전히 벤딩된 경우뿐 아니라, 일정 각도만 벤딩된 형태일 수도 있다.
본체부(130)는 제1 탭부(110)와 제2 탭부(120) 사이에 위치할 수 있다. 본체부(130)는 제1 전극(10)의 제1 전극(10) 활물질이 도포된 부분 및/또는 제2 전극(20)의 제2 전극(20) 활물질이 도포된 부분에 대응되는 부분이 권취되어 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이를 나타낸 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이를 나타낸 평면도이다. 도 7은 도 6의 A-A'을 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 전극 조립체 이송 트레이(1)는 바텀 플레이트(200)를 포함할 수 있다.
바텀 플레이트(200)는 전극 조립체(100)를 지지하도록 구성될 수 있다. 바텀 플레이트(200)는 안착부(210)를 구비할 수 있다. 안착부(210)는 전극 조립체(100)를 수용하도록 구성될 수 있다. 안착부(210)는 전극 조립체(100)를 수용하도록 구성된 홈 형태를 가질 수 있다. 안착부(210)는 전극 조립체(100)를 수평 방향으로 안착시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 안착부(210)는 복수개 구비될 수 있다. 안착부(210)는 전극 조립체의 권취 축(Z축과 나란한 방향)과 나란한 제1 방향(Z축과 나란한 방향) 및 제1 방향과 수직한 제2 방향(Y축과 나란한 방향) 중 적어도 어느 한 방향을 따라 복수개 구비될 수 있다. 예를 들어, 안착부(210)는 제1 방향(Z축과 나란한 방향)을 따라 10열, 제2 방향(Y축과 나란한 방향)을 따라 6행으로 배치될 수 있다.
도 8은 도 6의 일부 영역을 확대한 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이의 안착부에 전극 조립체가 수용된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 안착부(210)는 제1 수용부(211), 제2 수용부(212) 및 지지부(213)를 포함할 수 있다. 상기 제1 수용부(211) 및 제2 수용부(212)는 각각 지지부(213)의 길이 방향(Z축의 연장 방향) 양 측에 형성될 수 있다.
제1 수용부(211)는 제1 탭부(110)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 제1 수용부(211)는 제1 탭부(110)를 수용하도록 구성될 수 있다. 제1 수용부(211)는 제1 탭부(110)를 수용하도록 구성된 홈 형태를 가질 수 있다. 제1 수용부(211)는 수평 상태의 전극 조립체(100)의 제1 탭부(110)를 수용하도록 구성될 수 있다. 제1 수용부(211)는 제1 수용부(211)에 수용된 제1 탭부(110)를 지지하지 않도록 구성될 수 있다.
제2 수용부(212)는 제2 탭부(120)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 제2 수용부(212)는 제2 탭부(212)를 수용하도록 구성될 수 있다. 제2 수용부(212)는 제2 탭부(120)를 수용하도록 구성된 홈 형태를 가질 수 있다. 제2 수용부(212)는 수평 상태의 전극 조립체(100)의 제2 탭부(120)를 수용하도록 구성될 수 있다. 제2 수용부(212)는 제2 수용부(212)에 수용된 제2 탭부(120)를 지지하지 않도록 구성될 수 있다.
지지부(213)는 본체부(130)를 지지하도록 구성될 수 있다. 지지부(213)는 수평 상태의 전극 조립체(100)의 본체부(130)를 지지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 사이즈 및 무게가 커진 전극 조립체(100)의 운반시 수평으로 안착시킨 상태로 이송이 가능하므로 전극 조립체(100)의 이송에 전극 조립체(100)의 손상 가능성을 줄일 수 있다. 또한 이송 과정에서 이송 트레이와 간섭을 일으켰을 때 비교적 손상 가능성이 큰 제1 탭부(110) 및 제2 탭부(120)는 지지부(213)에 의해 지지되지 않으므로 전극 조립체(100)의 이송시에 제1 탭부(110) 및 제2 탭부(120)가 손상될 가능성 역시 줄일 수 있다.
도 8 내지 도 9를 다시 참조하여 안착부(210)의 상세 구조에 대해 설명하도록 한다.
안착부(210)의 길이(L1)는 권취 축(Z축과 나란한 방향)을 따른 전극 조립체(100)의 길이(L2)보다 길 수 있다. 안착부(210)의 지지부(213)는 전극 조립체(100)의 본체부(130)와 대략 같은 길이, 안착부(210)의 제1 수용부(211)는 전극 조립체(100)의 제1 탭부(110)보다 대략 긴 길이, 안착부(210)의 제2 수용부(212)는 전극 조립체(100)의 제2 탭부(120)보다 대략 긴 길이를 갖도록 구성될 수 있다.
안착부(210)는 제1 수용부(211)에 수용된 제1 탭부(110)가 바텀 플레이트(200)에 닿지 않도록 구성될 수 있다. 안착부(210)는 제2 수용부(212)에 수용된 제2 탭부(120)가 바텀 플레이트(200)에 닿지 않도록 구성될 수 있다.
도 8 및 도 9와 함께 도 3 및 도 4를 참조하면, 안착부(210)는 제1 탭부(110) 및 제2 탭부(120)의 외주면 및 단부가 바텀 플레이트(200)에 닿지 않도록 구성될 수 있다. 한편, 상기 전극 조립체(100)의 제1 탭부(110) 및/또는 제2 탭부(120)가 전극 조립체(100)의 반경 방향을 따라 벤딩된 구조를 갖는 경우, 안착부(210)는 제1 탭부(110) 및 제2 탭부(120)가 벤딩되어 형성된 면이 바텀 플레이트(200)에 닿지 않도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 안착부(210)가 전극 조립체(100)의 길이보다 길게 형성되어 제1 탭부(110) 및 제2 탭부(120)의 외주면 및/또는 단부가 바텀 플레이트(200)에 닿지 않아 제1 탭부(110) 및 제2 탭부(120)의 손상 가능성을 더욱 효과적으로 줄일 수 있다. 또한, 이 경우 위와 같은 효과를 최대화 시키기 위하여 전극 조립체 이송 트레이(1)를 이용한 전극 조립체(100)의 이송 경로를 전극 조립체(100)의 권취 축(Z축과 나란한 방향)과 나란한 제1 방향(Z축과 나란한 방향)과 수직한 제2 방향(Y축과 나란한 방향)으로만 이동하도록 설정할 수 있다.
도 10은 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 트레이에 전극 조립체가 수용된 모습을 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 이송 트레이에 전극 조립체가 수용된 모습을 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11을 참고하여 안착부(210)의 지지부(213)의 상세 구조에 대해 자세히 설명하도록 한다.
지지부(213)는 그 내측으로 형성되는 바닥면(B)이 전극 조립체(100)의 본체부(130)와 닿지 않도록 구성될 수 있다. 지지부(213)는 전극 조립체(100)의 권취 축(Z축과 나란한 방향)보다 낮은 위치에서 전극 조립체(100)를 지지할 수 있다. 지지부(213)는 전극 조립체(100)가 대략 바닥면(B)으로부터 떠 있는 상태가 되도록 전극 조립체(100)의 본체부(130)를 지지할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전극 조립체(100)의 가장 낮은 곳이 바닥면(B)에 닿지 않아 전극 조립체(100)의 하중으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
도 10 및 도 11을 다시 참고하면, 지지부(213)는 제1 지지부(213a) 및 제2 지지부(213b)를 포함할 수 있다.
지지부(213)는 전극 조립체(100)의 권취 축(Z축과 나란한 방향)과 나란한 제1 방향(Z축과 나란한 방향)과 수직한 제2 방향(Y축에 나란한 방향)을 따른 양측 각각에서 제1 지지부(213a) 및 제2 지지부(213b)로 본체부(130)를 지지할 수 있다.
제1 지지부(213a)는 본체부(130)의 제1 측(Y축 음의 방향)을 지지하도록 구성될 수 있다. 제1 지지부(213a)는 본체부(130)의 외주면과 접하도록 구성될 수 있다. 제1 지지부(213a)는 도 10과 같이 바닥면(B)에 대해 소정의 각도를 갖도록 기울어질 수 있다. 제1 지지부(213a)의 적어도 일부는 도 11과 같이 본체부(130)의 외주면이 갖는 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 제1 지지부(213a)는 제2 지지부(213b)와 반대 방향으로 기울어질 수 있다. 제1 지지부(213a)는 바닥면(B)에 대하여 대략 50도 내지 80도 기울어질 수 있다. 제1 지지부(213a)는 바닥면(B)에 대하여 대략 60도 내지 80도 기울어질 수 있다. 제1 지지부(213a)는 바닥면(B)에 대하여 대략 65도 내지 75도 기울어질 수 있다. 제1 지지부(213a)는 바닥면(B)에 대하여 대략 68도 내지 72도 기울어질 수 있다. 제1 지지부(213a)는 바닥면(B)에 대하여 대략 70도 기울어질 수 있다.
제2 지지부(213b)는 본체부(130)의 제2 측(Y축 양의 방향)을 지지하도록 구성될 수 있다. 제2 지지부(213b)는 본체부(130)의 외주면과 접하도록 구성될 수 있다. 제2 지지부(213b)는 도 10과 같이 바닥면(B)에 대해 소정의 각도를 갖도록 기울어질 수 있다. 제2 지지부(213b)의 적어도 일부는 도 11과 같이 본체부(130)의 외주면이 갖는 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 제2 지지부(213b)는 제1 지지부(213a)와 반대 방향으로 기울어질 수 있다. 제2 지지부(213b)는 바닥면(B)에 대하여 대략 50도 내지 80도 기울어질 수 있다. 제2 지지부(213b)는 바닥면(B)에 대하여 대략 60도 내지 80도 기울어질 수 있다. 제2 지지부(213b)는 바닥면(B)에 대하여 대략 65도 내지 75도 기울어질 수 있다. 제2 지지부(213b)는 바닥면(B)에 대하여 대략 68도 내지 72도 기울어질 수 있다. 제2 지지부(213b)는 바닥면(B)에 대하여 대략 70도 기울어질 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 지지부(213)는 전극 조립체(100)의 본체부(130)를 양쪽에서 안정적으로 지지할 수 있다. 특히, 제1 지지부(213a) 및 제2 지지부(213b)의 기울어진 각도가 상술한 바와 같이 형성될 때, 최적 형성 각도로써 전극 조립체(100)의 유동을 최소화할 수 있다.
도 12는 도 5의 B-B'을 따른 단면의 일부를 나타낸 도면이다. 도 13은 도 12에 도시된 전극 조립체 이송 트레이에 전극 조립체가 수용되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13과 함께 도 5 및 도 6을 참고하여 제1 지지부(213a) 및 제2 지지부(213b)에 대한 상세 구조와 제2 방향을 따라 상호 인접하는 한 쌍의 안착부(210) 사이의 배치관계에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 제1 지지부(213a) 및 제2 지지부(213b)는 제1 방향(X축과 나란한 방향)을 따라 불연속적으로 형성될 수 있다. 제1 지지부(213a) 및 제2 지지부(213b)는 바닥면(B)을 향해갈수록 좁아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 제1 지지부(213a) 및 제2 지지부(213b)는 본체부(130)의 제1 방향(Z축과 나란한 방향)을 따른 중심부와 대응되는 위치에 형성되는 불연속 영역(S)을 구비할 수 있다. 제1 지지부(213a)의 불연속 영역(S) 및 제2 지지부(213b)의 불연속 영역(S)은 제2 방향(Y축과 나란한 방향)을 따라 대칭일 수 있다.
상기 불연속 영역(S)으로 인하여 형성된 대략 사다리꼴 형태의 개구로 전극 조립체(100)의 외주면이 노출될 수 있다. 전극 조립체(100)는 상기 사다리꼴 형태의 개구를 통해 노출되는 외주면이 작업자 또는 리프팅 지그에 의해 파지되어 리프팅될 수 있다.
도 5 및 도 6을 함께 참고하면, 복수개의 안착부(210)는 제2 방향(Y축과 나란한 방향)을 따라 상호 인접하는 한 쌍의 안착부(210)가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 소정 간격은 작업자의 손 또는 전극 조립체(100)의 외주면을 파지하여 리프팅할 수 있도록 구성된 리프팅 지그가 삽입될 수 있는 공간이 확보되도록 설정될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 다시 참조하면, 전극 조립체 이송 트레이(1)는 가이드부(220)를 구비할 수 있다.
가이드부(220)는 바텀 플레이트(200)의 테두리를 따라 전극 조립체(100)가 이송시 이탈하지 않도록 구성될 수 있다. 가이드부(220)는 바텀 플레이트(200)의 테두리를 따라 X축 음의 방향으로 돌출된 형태일 수 있다. 가이드부(220)는 바텀 플레이트(200)의 테두리를 따라 결합되는 4개의 플레이트일 수 있다.
가이드부(220)는 이송시 들어올릴 수 있도록 구성된 손잡이부(221)를 구비할 수 있다.
손잡이부(221)는 가이드부(220)에 형성된 개구 형태로써, 작업자의 손 또는 리프팅 지그와 연결된 후크 등이 걸릴 수 있다. 손잡이부(221)는 복수개 구비될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 가이드부(220)에 의하여 전극 조립체(100)가 안착부(210) 상에서 이탈하더라도 전체 전극 조립체 이송 트레이(1) 상에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 손잡이부(221)에 의하여 전극 조립체(100) 트레이의 이송 과정이 용이할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
1 : 전극 조립체 이송 트레이
10 : 제1 전극
11 : 제1 무지부
20 : 제2 전극
21 : 제2 무지부
30 : 분리막
110 : 제1 탭부
120 : 제2 탭부
130 : 본체부
100' : 적층체
100 : 전극 조립체
C : 권취 축
200 : 바텀 플레이트
B : 바닥면
210 : 안착부
211 : 제1 수용부
212 : 제2 수용부
213 : 지지부
213a : 제1 지지부
213b : 제2 지지부
S: 불연속 영역
220 : 가이드부
221 : 손잡이부

Claims (15)

  1. 제1 무지부를 포함하는 제1 전극 및 제2 무지부를 포함하는 제2 전극과 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극, 제2 전극 및 분리막을 포함하는 적층체가 권취 축을 중심으로 권취된 전극 조립체를 수용하도록 구성되는 전극 조립체 이송 트레이로서,
    상기 전극 조립체를 지지하도록 구성되는 바텀 플레이트를 포함하며,
    상기 바텀 플레이트는 안착부를 구비하며,
    상기 안착부는,
    상기 권취 축의 연장 방향의 일측 끝단에 위치하고 상기 제1 무지부가 권취되어 형성되는 제1 탭부를 수용하도록 구성되는 제1 수용부;
    상기 권취 축의 연장 방향의 타측 끝단에 위치하고 상기 제2 무지부가 권취되어 형성되는 제2 탭부를 수용하도록 구성되는 제2 수용부; 및
    상기 제1 탭부와 상기 제2 탭부 사이에 위치하는 본체부를 지지하도록 구성되는 지지부;
    를 포함하는 전극 조립체 이송 트레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바텀 플레이트는,
    상기 안착부가 상기 권취 축과 나란한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향 중 적어도 어느 한 방향을 따라 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안착부는,
    상기 전극 조립체를 수용하도록 구성된 홈 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 안착부는,
    상기 권취 축을 따른 상기 전극 조립체의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 안착부는,
    상기 제1 수용부에 수용된 상기 제1 탭부 및 상기 제2 수용부에 수용된 상기 제2 탭부가 상기 바텀 플레이트와 닿지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는,
    그 내측에 형성되는 바닥면이 상기 전극 조립체의 상기 본체부와 닿지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 전극 조립체의 권취 축보다 낮은 위치에서 상기 전극 조립체를 지지하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 본체부의 제1 측을 지지하도록 구성된 제1 지지부; 및
    상기 본체부의 제2 측을 지지하도록 구성된 제2 지지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 제2 지지부는,
    상기 본체부의 외주면과 접하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 제2 지지부는,
    적어도 일부가 상기 본체부의 외주면이 갖는 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는,
    상기 바닥면에 대해 소정의 각도를 갖도록 기울어지며, 서로 반대 방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 바텀 플레이트는,
    상기 안착부가 상기 권취 축과 나란한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향 중 적어도 어느 한 방향을 따라 복수개 구비되고,
    상기 복수개의 안착부는,
    상기 제2 방향을 따라 상호 인접하는 한 쌍의 안착부가 소정 간격 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  13. 제12 항에 있어서,
    제1 지지부 및 제2 지지부는,
    상기 제1 방향을 따라 불연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 제2 지지부는,
    상기 전극 조립체의 리프팅을 위해 상기 전극 조립체의 외주면을 파지할 수 있도록, 상기 본체부의 상기 제1 방향을 따른 중심부와 대응되는 위치에서 불연속적인 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체 이송 트레이는,
    상기 바텀 플레이트의 테두리를 따라 상기 전극 조립체가 이송시 이탈하지 않도록 구성된 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 이송 트레이.
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