WO2024019537A1 - 이차전지용 이송 장치 - Google Patents

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WO2024019537A1
WO2024019537A1 PCT/KR2023/010430 KR2023010430W WO2024019537A1 WO 2024019537 A1 WO2024019537 A1 WO 2024019537A1 KR 2023010430 W KR2023010430 W KR 2023010430W WO 2024019537 A1 WO2024019537 A1 WO 2024019537A1
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WO
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gripper
edge
transfer device
battery case
secondary battery
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PCT/KR2023/010430
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English (en)
French (fr)
Inventor
장남진
이승만
이시열
김도헌
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Publication date
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
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    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a transfer device for secondary batteries, and more specifically, to a transfer device for secondary batteries including an electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked, and a battery case for accommodating the electrode assembly.
  • secondary batteries can be recharged and have been extensively researched and developed in recent years due to their small size and high capacity.
  • technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
  • Secondary batteries are classified into coin-type batteries, cylindrical batteries, square-shaped batteries, and pouch-type batteries, depending on the shape of the battery case.
  • the electrode assembly mounted inside the battery case in a secondary battery is a power generating element capable of charging and discharging consisting of a stacked structure of electrodes and a separator.
  • the electrode assembly is a jelly roll type in which a sheet-like positive and negative electrode coated with an active material is wound with a separator interposed between them, a stack type in which multiple positive and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and a stacked/folded type in which stacked unit cells are wound with a long separation film.
  • pouch-type secondary batteries which have a stacked or stacked/folded electrode assembly built into a battery case of aluminum laminated sheets, are attracting much attention due to their low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation. Also, its usage is gradually increasing.
  • the pouch-type secondary battery includes an assembly process of storing the electrode assembly together with the electrolyte inside the battery case; Sealing process to seal the battery case; It is manufactured through a secondary battery manufacturing process, such as an activation process that activates the electrode assembly.
  • the present invention was developed to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide a transfer device for secondary batteries that can prevent defects such as separator folding during the secondary battery manufacturing process.
  • the present invention provides an electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked;
  • a secondary battery manufacturing apparatus including a battery case for accommodating the electrode assembly, comprising: a pair of accommodating part grippers gripping an accommodating part of the battery case in which the electrode assembly is stored; and a pair of edge grippers that grip an edge portion extending from the edge of the storage portion in the battery case.
  • the receiving portion gripper may be provided to grip an edge of the receiving portion.
  • the secondary battery further includes an electrode lead protruding from at least one end of the battery case;
  • the receiving portion gripper may be provided to grip an edge of the receiving portion adjacent to the electrode lead.
  • the edge gripper may include a pair of gripper units that face each other with the battery case in between and whose mutual spacing is adjusted.
  • the end of the gripper unit may be formed so that the side facing the battery case is inclined toward the opposite direction of the battery case.
  • the edge gripper may further include a friction pad provided on a surface of the gripper unit facing the battery case.
  • the material of the friction pad may include rubber.
  • the storage portion gripper may include a pair of gripper units that face each other with the battery case in between and whose mutual spacing is adjusted.
  • the end of the gripper unit may be formed so that the surface facing the battery case is inclined toward the opposite direction of the battery case.
  • the storage portion gripper may further include a cushioning pad provided on a side of the gripper unit facing the battery case.
  • the material of the buffer pad may include EVA (Ethylene-Vinyl Acetate).
  • the storage portion gripper, the edge portion gripper, and the connection portion may be detachably coupled to each other.
  • connection portion has at least one through hole formed on one side; It may further include a fixing part that penetrates the through hole and is fixedly coupled to the receiving part gripper.
  • the through hole has an oval shape formed along the thickness direction of the connection part;
  • the height of the receiving part gripper with respect to the connecting part may be adjusted depending on the coupling position of the fixing part with respect to the through hole.
  • the transfer device for a secondary battery may further include a position moving part that is connected to any one of the edge gripper and the storage part gripper and moves the positions of the edge gripper and the storage part gripper.
  • the position moving unit includes a main body; and a pair of arm portions connected to the main body and at least one of the edge gripper and the storage portion gripper;
  • the pair of arm parts may be provided to rotate in an arc from the main body so that their mutual positions are changed.
  • the present invention includes a pair of accommodating part grippers that grip the accommodating part in the battery case where the electrode assembly is stored, thereby preventing folding of the separator of the electrode assembly due to electrolyte flow when transferring the secondary battery.
  • 1 is a front view of a secondary battery.
  • Figure 2 is a plan view showing a transfer device for secondary batteries according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view showing in detail the receiving portion gripper, the edge gripper, the connecting portion, and the arm portion in the secondary battery transfer device of FIG. 2.
  • Figure 4 is a rear view showing in detail the receiving part gripper, the edge gripper, the connection part, and the arm part of the secondary battery transfer device of Figure 2.
  • FIGS. 5A to 5D are conceptual diagrams sequentially showing how the secondary battery transfer device of FIG. 2 transfers secondary batteries.
  • Figure 6 is a side view showing in more detail the gripper unit of the receiving portion gripper in the transfer device for secondary batteries according to Example 2 of the present invention.
  • Figure 7 is a side view showing the edge gripper unit in more detail in the transfer device for secondary batteries according to Example 2 of the present invention.
  • the present invention includes an electrode assembly (11) in which electrodes and separators are alternately stacked;
  • the battery case 12 includes a storage portion 12a in which the electrode assembly 11 is accommodated.
  • the secondary battery 10 includes an electrode assembly 11 in which electrodes and separators are alternately stacked; It may include a battery case 12 accommodating the electrode assembly 11.
  • the electrode assembly 11 is a stacked structure of electrodes and separators and may have various structures.
  • the electrode assembly 11 is stacked in the following order: positive electrode current collector/positive electrode active material layer/separator/negative electrode active material layer/negative electrode current collector, with the positive electrode active material layer on one side of the separator and the negative electrode active material layer on the other side. You can have this face-to-face structure.
  • at least one electrode tab may be formed on the electrode, and the electrode tab may be electrically connected to an electrode lead 13, which will be described later.
  • the electrode assembly 11 is a component stored inside the battery case 12 and is represented by a dotted line in the drawing.
  • the battery case 12 in which the electrode assembly 11 is accommodated includes an accommodating portion 12a in which the electrode assembly 11 is accommodated and an edge portion 12b extending from the edge of the accommodating portion 12a. can do.
  • the storage portion 12a can be understood as an area in which a portion of the battery case 12 is formed concavely to form an empty space. And the electrode assembly 11 can be accommodated in the empty space, and the electrolyte solution (E) can be injected.
  • edge portion 12b extends from the edge of the storage portion 12a and may have a sealed edge structure.
  • This sealing structure may be intended to prevent the electrode assembly 11 stored inside the battery case 12 from being damaged by exposure to external moisture and air, and the electrolyte solution (E) injected into the battery case 12. This may be to prevent leakage to the outside.
  • An electrode lead 13 may protrude from at least one end of the battery case 12 described above.
  • one end of the electrode lead 13 is connected to the electrode assembly 11 inside the battery case 12, and the other end is electrically connected to an electrical device outside the battery case 12 or another secondary battery 10. It can be understood as a composition.
  • the area of the negative electrode must be large enough to cover the positive electrode to prevent lithium precipitation.
  • the edge of the separator where only the negative electrode exists is electrolyte. (E) Can be easily folded during flow. In particular, such a folding phenomenon can easily occur in the outermost separator at the edge of the electrode lead 13 or the electrode tab.
  • the secondary battery 10 may be moved with the front and rear sides of the secondary battery 10 reversed during the transfer process. In this case, when the secondary battery 10 is rotated to reverse the front and back sides of the secondary battery 10, the secondary battery 10 may be moved. , electrolyte (E) concentration may worsen. Accordingly, the degree of electrolyte (E) flow may be alleviated by slowing the rotation speed of the secondary battery 10, but this may cause another problem that reduces production.
  • the present invention provides a receiving portion gripper ( A transfer device 100 for a secondary battery including a 110) and an edge gripper 120 can be provided.
  • a receiving portion gripper A transfer device 100 for a secondary battery including a 110
  • an edge gripper 120 can be provided.
  • the storage portion gripper 110 and the edge portion gripper 120 will be described in more detail.
  • the storage portion gripper 110 is a component that grips the storage portion 12a in the battery case 12 where the electrode assembly 11 is stored, and various configurations are possible.
  • the storage portion gripper 110 is a component that grips the secondary battery 10 at the same time as the edge gripper 120 when transferring the secondary battery 10, and is located inside the storage portion 12a of the battery case 12. It can be understood as a configuration that acts as a kind of dam that prevents the flow of the electrolyte (E) injected into.
  • the accommodating part gripper 110 can grip the accommodating part 12a in any area that corresponds to the accommodating part 12a.
  • the receiving portion gripper 110 is provided to press the edge of the receiving portion 12a where folding of the separator easily occurs.
  • the edge of the storage portion 12a formed adjacent to the electrode tab and/or the electrode lead 13 significantly affects the quality of the secondary battery 10 when folding of the separator occurs.
  • the receiving part gripper 110 is provided to press the edge of the receiving part 12a formed adjacent to the electrode lead 13 or the electrode tab.
  • the accommodating part gripper 110 may have any structure as long as it can grip the accommodating part 12a.
  • the storage unit gripper 110 is provided to face each other with the battery case 12 in between, and includes a pair of gripper units 111A whose mutual spacing is adjusted. , 111B).
  • the pair of gripper units 111A and 111B are located on the upper and lower sides of the battery case 12, and are located in the thickness direction of the battery case 12 (direction parallel to the Z direction based on FIGS. 3 and 4) The mutual spacing is adjusted based on , so that the receiving portion 12a can be pressed and gripped.
  • the storage portion gripper 110 may further include a cushioning pad 112 provided on a side of the gripper units 111A and 111B facing the battery case 12.
  • the cushioning pad 112 may include various materials, for example, EVA (Ethylene-Vinyl Acetate).
  • This buffer pad 112 may serve to prevent damage to the surface of the receiving part 12a when the gripper units 111A and 111B pressurize the receiving part 12a.
  • the edge gripper 120 is a component that grips the edge portion 12b extending from the edge of the storage portion 12a in the battery case 12, and various configurations are possible.
  • the edge gripper 120 is a component that grips the secondary battery 10 together with the above-described storage part gripper 110 when transferring the secondary battery 10, and grips the secondary battery 10 more stably.
  • the edge gripper 120 can be understood as a configuration that improves the transport stability of the secondary battery 10.
  • This edge gripper 120 can grip the edge portion 12b of any area that corresponds to the edge portion 12b of the secondary battery 10. However, the edge portion 12b may be provided to press the edge where the electrode lead 13 protrudes from the edge portion 12b in consideration of the connection relationship with the storage gripper 110 described above.
  • the edge gripper 120 described above may have any structure as long as it can grip the edge portion 12b.
  • the edge gripper 120 is provided to face each other with the battery case 12 in between, and includes a pair of gripper units 121A whose mutual spacing is adjusted. , 121B).
  • the pair of gripper units 121A and 121B are located on the upper and lower sides of the battery case 12, and are located in the thickness direction of the battery case 12 (a direction parallel to the Z direction based on FIGS. 3 and 4). ) is provided so that the mutual spacing is adjusted based on the edge portion 12b, so that the edge portion 12b can be pressed and gripped.
  • the edge gripper 120 may further include a friction pad 122 provided on a surface of the gripper units 121A and 121B facing the battery case 12.
  • the friction pad 122 may include various materials, for example, rubber or silicone.
  • This friction pad 122 may serve to prevent slippage from the battery case 12 when the gripper units 121A and 121B pressurize and grip the battery case 12.
  • the transfer device 100 for secondary batteries according to the present invention further includes a connection portion 130 connecting the receiving portion gripper 110 and the edge portion gripper 120. It can be included.
  • the connecting portion 130 is a component that connects the receiving portion gripper 110 and the edge gripper 120, and when transferring the secondary battery 10, the receiving portion gripper 110 and the edge gripper are connected to each other. It can be understood as a configuration that allows the storage portion gripper 110 and the edge portion gripper 120 to simultaneously grip the battery case 12 by allowing the 120 to operate as one body.
  • connection portion 130 may be detachably coupled to the storage portion gripper 110 and the edge portion gripper 120. To this end, the connecting portion 130 may be connected to the receiving portion gripper 110 and the edge portion gripper 120 through mutual bolt coupling.
  • connection portion 130 may be formed in at least one or more, and may be formed in plural numbers along the longitudinal direction of the connection portion 130 (direction parallel to the Y direction in FIG. 4).
  • the through hole (h) may have various shapes.
  • the through hole (h) may have an oval shape formed long along the thickness direction of the connection portion 130 (direction parallel to the Z direction in FIG. 4).
  • the fixing part 150 that is fixedly coupled to the receiving part gripper 110 may pass through the above-mentioned through hole (h).
  • the fixing part 150 may be a bolt, and penetrates the through hole (h), and its end is fixed to the receiving part gripper 110, thereby fixing the connecting part 130 and the receiving part gripper 110. can be combined.
  • the receiving part gripper 110 may also be formed with a groove or hole into which the fixing part 150 can be inserted.
  • the coupling position of the fixing part 150 can also be adjusted based on the thickness direction of the connection part 130. Accordingly, the height of the receiving part gripper 110 with respect to the connecting part 130 can be adjusted depending on the coupling position of the fixing part 150 with respect to the through hole (h). In this case, there is an advantage that the position of the storage portion gripper 110 can be easily adjusted even when the thickness of the storage portion 12a varies depending on the model type of the secondary battery 10.
  • the transfer device 100 for a secondary battery is connected to one of the edge gripper 120 and the storage portion gripper 110, and includes the edge gripper 120 and the storage portion gripper ( It may further include a position moving unit 140 that moves the position of 110).
  • the position moving unit 140 includes a main body 141; And it may include a pair of arm parts 142 connected to the main body 141 and at least one of the edge gripper 120 and the storage part gripper 110.
  • the main body 141 may include a frame capable of supporting the pair of arm portions 142 and a drive motor for moving the position of the pair of arm portions 142.
  • the arm portion 142 is connected to the main body 141 and at least one of the edge gripper 120 and the storage portion gripper 110, and various configurations are possible.
  • the arm portion 142 has one end connected to the main body 141 and the other end connected to at least one of the edge gripper 120 and the storage portion gripper 110, so that the edge gripper The positions of 120 and the receiving part gripper 110 can be moved.
  • the pair of arm portions 142 may be provided to rotate in an arc from the main body 141 so that their mutual positions are changed. In this case, the positions of the front and back of the secondary battery 10 may be mutually changed.
  • FIG. 5A is a diagram showing the receiving portion gripper 110 and the edge portion gripper 120 of the transfer device for the secondary battery 10 gripping the secondary battery 10.
  • the receiving portion gripper 110 and the edge gripper 120 may move forward (Y direction based on FIG. 5A) in a direction approaching the secondary battery 10, and the gripper unit of the receiving portion gripper 110 ( The gripper units 111A and 111B and the gripper units 121A and 121B of the edge gripper 120 may press and secure the receiving portion 12a and the edge portion 12b, respectively.
  • the electrolyte E contained in the receiving part 12a spreads from the edge of the receiving part 12a to the center as the gripper units 111A and 111B of the receiving part gripper 110 press the receiving part 12a. You can move towards.
  • FIG. 5B is a diagram showing the secondary battery 10 gripped by the storage portion gripper 110 and the edge portion gripper 120 turned over.
  • the arm portion 142 connected to at least one of the storage portion gripper 110 and the edge portion gripper 120 is rotated in an arc from the main body 141, so that the secondary battery 10 can be turned over.
  • the positions of the front and rear sides of the secondary battery 10 may be mutually changed.
  • the electrolyte E flows violently inside the storage unit 12a when the secondary battery 10 is turned over, but since the edge of the storage unit 12a is pressed by the storage unit gripper 110, the storage unit 12a The electrolyte (E) does not reach the edge of , thereby preventing folding of the separator.
  • FIG. 5C is a diagram showing the flow of electrolyte E immediately after the secondary battery 10 gripped by the housing gripper 110 and the edge gripper 120 is turned over. At this time, the electrolyte E still has fluidity, so it can flow inside the receiving part 12a. However, as in Figure 5b, the edge of the receiving part 12a is pressed by the receiving part gripper 110, so the receiving part 12a The electrolyte (E) cannot reach the edge of (12a). Therefore, folding of the separator can be prevented even immediately after the secondary battery 10 is turned over.
  • FIG. 5D is a diagram showing that the electrolyte E does not flow after the secondary battery 10 gripped by the storage portion gripper 110 and the edge portion gripper 120 is turned over.
  • the gripper units 111A and 111B of the receiving part gripper 110 and the gripper units 121A and 121B of the edge gripper 120 can release the pressure of the receiving part 12a and the edge part 12b.
  • some of the electrolyte (E) contained in the receiving portion (12a) may move toward the edge of the receiving portion (12a) again as the pressure of the gripper units (111A, 111B) of the receiving portion gripper (110) is released.
  • the storage part gripper 110 and the edge part gripper 120 may move backward in a direction away from secondary water (in the direction opposite to the Y direction based on FIG. 5D).
  • some shapes of the gripper units 111A and 111B of the storage gripper 110 and the gripper units 121A and 121B of the edge gripper 120 are the storage gripper according to Example 1. There is a difference in that it is different from some of the shapes of the gripper units 111A and 111B of 110 and the gripper units 121A and 121B of the edge gripper 120.
  • Example 1 Contents in common with Example 1 will be omitted as much as possible and Example 2 will be described focusing on the differences. In other words, it is obvious that if content not explained in Example 2 is needed, it can be regarded as the content of Example 1.
  • Figure 6 shows the gripper unit 111A of the storage portion gripper 110.
  • the end of the gripper unit 111A may be formed so that the surface facing the battery case 12 is inclined toward the opposite direction of the battery case 12 as it approaches the end. That is, an inclined surface R1 may be formed on the end of the gripper unit 111A facing the battery case 12, which is inclined toward the opposite direction of the battery case 12 toward the end.
  • FIG. 6 only one gripper unit 111A is shown among the pair of gripper units 111A and 111B facing the battery case 12, but the other gripper unit 111B can also be formed with the inclined surface. am.
  • the compartment gripper 110 moves forward toward the battery case 12 and holds the secondary battery. Since the position of (10) can be guided and moved, damage that may occur in the receiving portion (12a) due to mutual interference between the receiving portion gripper 110 and the receiving portion (12a) can be minimized.
  • the end of the gripper unit 121A of the edge gripper 120 moves toward the opposite direction of the battery case 12 with the side facing the battery case 12 toward the end. It can be formed inclinedly.
  • an inclined surface R2 may be formed on the end of the gripper unit 121A facing the battery case 12, which is inclined toward the opposite direction of the battery case 12 toward the end.
  • FIG. 7 only one gripper unit 121A is shown among the pair of gripper units 121A and 121B facing the battery case 12, but the other gripper unit 121B can also be formed with the inclined surface. am.
  • the edge gripper 120 moves forward toward the battery case 12 and holds the secondary battery. Since the position of (10) can be guided and moved, damage that may occur to the edge portion (12b) due to mutual interference between the edge gripper 120 and the edge portion (12b) can be minimized.

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Abstract

본 발명은 이차전지용 이송 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극조립체 및 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스를 포함하는 이차전지용 이송장치에 관한 것이다. 본 발명은 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스를 포함하는 이차전지의 제조장치에 있어서, 상기 전지케이스에서 상기 전극조립체가 수납되는 수납부를 그립하는 한 쌍의 수납부 그리퍼; 및 상기 전지케이스에서 상기 수납부의 테두리로부터 연장되는 테두리부를 그립하는 한 쌍의 테두리부 그리퍼를 포함하는 이차전지용 이송 장치를 제공한다.

Description

이차전지용 이송 장치
관련 출원과의 상호인용
본 출원은 2022년 07월 22일자 한국특허출원 제10-2022-0091362호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차전지용 이송 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극조립체 및 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스를 포함하는 이차전지용 이송장치에 관한 것이다.
이차전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치 타입의 전지로 분류된다. 이차전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 전지케이스에 내장한 구조의 파우치 타입의 이차전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
이러한, 상기 파우치 타입의 이차전지는 전지케이스 내부에 전해액과 함께 전극조립체를 수납하는 조립 공정; 전지케이스를 밀봉하는 실링 공정; 전극조립체를 활성화시키는 활성화 공정 등의 이차전지 제조 공정을 거쳐 제조된다.
한편, 이와 같은 이차전지 제조 공정에서 이차전지의 이송은 필수적으로 수반된다. 다만 이차전지가 이송되는 과정에서 분리막 접힘과 같은 불량 현상이 발생할 수 있다. 즉, 전지케이스에 전극조립체 및 전해액을 내장하고 이차전지를 이송하는 과정에서 전해액이 한쪽으로 쏠리는 현상이 발생할 수 있는데, 이러한 전해액 쏠림에 의해 전극조립체의 분리막 일부, 특히 전극 탭쪽의 최외각 분리막의 일부가 폴딩될 수 있다. 이 경우 이차전지의 품질에 악영향을 미치는 문제가 발생할 수 있으므로 이러한 문제를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 이차전지 제조 공정에서 분리막 접힘과 같은 불량 현상을 방지할 수 있는 이차전지용 이송 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스를 포함하는 이차전지의 제조장치에 있어서, 상기 전지케이스에서 상기 전극조립체가 수납되는 수납부를 그립하는 한 쌍의 수납부 그리퍼; 및 상기 전지케이스에서 상기 수납부의 테두리로부터 연장되는 테두리부를 그립하는 한 쌍의 테두리부 그리퍼를 포함하는 이차전지용 이송 장치를 제공한다.
상기 수납부 그리퍼는, 상기 수납부의 가장자리를 그립하도록 마련될 수 있다.
상기 이차전지는 전지케이스의 적어도 일 단부로부터 돌출 형성된 전극 리드를 더 포함하며; 상기 수납부 그리퍼는, 상기 전극 리드에 인접한 상기 수납부의 가장자리를 그립하도록 마련될 수 있다.
상기 테두리부 그리퍼는, 상기 전지케이스를 사이에 두고 서로 마주보게 마련되며 상호 간격이 조절되는 한 쌍의 그리퍼 유닛을 포함할 수 있다.
상기 그리퍼 유닛의 단부는, 상기 전지케이스를 마주보는 면이 끝단으로 갈수록 상기 전지케이스의 반대방향을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
상기 테두리부 그리퍼는, 상기 그리퍼 유닛에서 상기 전지케이스를 마주보는 면에 마련되는 마찰 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 마찰 패드의 재질은 고무를 포함할 수 있다.
상기 수납부 그리퍼는, 상기 전지케이스를 사이에 두고 서로 마주보게 마련되며 상호 간격이 조절되는 한 쌍의 그리퍼 유닛을 포함할 수 있다.
상기 그리퍼 유닛의 단부는, 상기 전지케이스를 마주보는 면이 끝단으로 갈수록 상기 전지케이스의 반대방향을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
상기 수납부 그리퍼는, 상기 그리퍼 유닛에서 상기 전지케이스를 마주보는 면에 마련되는 완충 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 완충 패드의 재질은 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate)을 포함할 수 있다.
상기 수납부 그리퍼 및 상기 테두리부 그리퍼를 연결하는 적어도 하나의 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 수납부 그리퍼, 상기 테두리부 그리퍼 및 상기 연결부는 상호 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
상기 연결부는 일 측면에 적어도 하나의 관통홀이 형성되며; 상기 관통홀을 관통하며 상기 수납부 그리퍼와 고정 결합되는 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 관통홀은 상기 연결부의 두께방향을 따라 길게 형성된 타원 형상을 가지며; 상기 수납부 그리퍼는, 상기 관통홀에 대한 상기 고정부의 결합 위치에 따라 상기 연결부와의 높이가 조절될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 이차전지용 이송 장치는 상기 테두리부 그리퍼 및 상기 수납부 그리퍼 중 어느 하나와 연결되어, 상기 테두리부 그리퍼 및 상기 수납부 그리퍼의 위치를 이동시키는 위치 이동부를 더 포함할 수 있다.
상기 위치 이동부는, 본체; 및 상기 본체와 상기 테두리부 그리퍼 및 상기 수납부 그리퍼 중 적어도 어느 하나와 연결되는 한 쌍의 아암부를 포함하며; 상기 한 쌍의 아암부는 상호 위치가 변경되도록 상기 본체로부터 원호를 그리며 회전 가능하도록 마련될 수 있다.
본 발명은 상기 전지케이스에서 상기 전극조립체가 수납되는 수납부를 그립하는 한 쌍의 수납부 그리퍼를 포함함으로써, 이차전지 이송 시, 전해액 유동에 따른 전극조립체의 분리막 접힘을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 이차전지의 정면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지용 이송 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3는, 도 2의 이차전지용 이송 장치에서 수납부 그리퍼, 테두리부 그리퍼, 연결부 및 아암부를 상세하게 보여주는 측면도이다.
도 4는, 도 2의 이차전지용 이송 장치에서 수납부 그리퍼, 테두리부 그리퍼, 연결부 및 아암부를 상세하게 보여주는 후면도이다.
도 5a 내지 도 5d는, 도 2의 이차전지용 이송 장치가 이차전지를 이송하는 모습을 순차적으로 보여주는 개념도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지용 이송 장치에서 수납부 그리퍼의 그리퍼 유닛을 보다 상세하게 보여주는 측면도이다.
도 7은, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지용 이송 장치에서 테두리부 그리퍼를 그리퍼 유닛을 보다 상세하게 보여주는 측면도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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.
실시예 1
본 발명은 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극조립체(11); 상기 전극조립체(11)를 수용하는 전지케이스(12)를 포함하는 이차전지(10)의 제조장치에 있어서, 상기 전지케이스(12)에서 상기 전극조립체(11)가 수납되는 수납부(12a)를 그립하는 한 쌍의 수납부 그리퍼(110); 및 상기 전지케이스(12)에서 상기 수납부(12a)의 테두리로부터 연장되는 테두리부(12b)를 그립하는 한 쌍의 테두리부 그리퍼(120)를 포함하는 이차전지용 이송 장치(100)를 제공한다.
먼저 상기 이차전지(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극조립체(11); 상기 전극조립체(11)를 수용하는 전지케이스(12)를 포함할 수 있다.
여기서 전극조립체(11)는, 전극 및 분리막이 적층된 구성으로서, 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 전극조립체(11)는, 양극 집전체/ 양극 활물질층/ 분리막/ 음극 활물질층/ 음극 집전체 순으로 적층되어, 분리막의 일 면의 양극 활물질층이, 다른 일 면에 음극 활물질층이 대면하고 있는 구조를 가질 수 있다. 이때 상기 전극에는 전극 탭이 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 상기 전극 탭은 후술하는 전극 리드(13)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 전극조립체(11)는 전지케이스(12)의 내부에 수납되는 구성으로서, 도면 상에서 점선으로 표현되었음에 유의한다.
그리고 상기 전극조립체(11)가 수용되는 전지케이스(12)는, 상기 전극조립체(11)가 수납되는 수납부(12a) 및 상기 수납부(12a)의 테두리로부터 연장된 테두리부(12b)를 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 수납부(12a)는 전지케이스(12)의 일부 영역이 오목하게 포밍(forming)되어 빈 공간이 형성된 영역으로 이해될 수 있다. 그리고 상기 빈 공간에는 상기 전극조립체(11)가 수납될 수 있고, 전해액(E)이 주입될 수 있다.
그리고 상기 테두리부(12b)는, 상기 수납부(12a)의 테두리로부터 연장된 구성으로서, 가장자리가 밀봉된 구조를 가질 수 있다. 이러한 밀봉 구조는 상기 전지케이스(12) 내부에 수납된 전극조립체(11)가 외부의 수분 및 공기 등에 노출되어 손상됨을 방지하기 위함일 수 있고, 전지케이스(12) 내부에 주입된 전해액(E)이 외부로 누출됨을 방지하기 위함일 수 있다.
상기한 전지케이스(12)의 적어도 일단부에는 전극 리드(13)가 돌출될 수 있다. 여기서 전극 리드(13)는 일 단이 상기 전지케이스(12) 내부의 전극조립체(11)와 연결되고, 타단이 전지케이스(12) 외부의 전기장치 또는 타 이차전지(10)와 전기적으로 연결되는 구성으로 이해될 수 있다.
한편, 상기와 같은 이차전지(10)는 리튬 석출 방지를 위해 음극의 면적이 양극을 덮을 수 있을 만큼 넓어야 하는데, 이 때문에 양극/분리막/음극의 접착과정에서 음극만 존재하는 분리막의 가장자리 부분이 전해액(E) 유동 시 쉽게 접혀질 수 있다. 특히 전극 리드(13) 또는 전극 탭 쪽의 가장자리에 있는 최외각 분리막에서 이와 같은 접힘 현상이 쉽게 발생할 수 있다.
또한, 이차전지(10)는 이송 과정에서 이차전지(10)의 전/후면이 서로 반전되어 이동될 수도 있는데, 이때 이차전지(10)의 전/후면 반전을 위하여 이차전지(10) 회전시키는 경우, 전해액(E) 쏠림 현상이 심화될 수 있다. 이에 이차전지(10)를 회전시키는 회전 속도를 느리게 하여 전해액(E) 유동 정도를 완화시킬 수도 있으나, 이는 생산량을 저하시키는 또 다른 문제를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 이차전지(10) 이송 시, 생산량을 확보하면서도 전극조립체(11)의 분리막 접힘 현상을 방지할 수 있도록 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120)를 포함하는 이차전지용 이송 장치(100)를 제공할 수 있다. 이하에서 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120)에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 상기 수납부 그리퍼(110)는 상기 전지케이스(12)에서 상기 전극조립체(11)가 수납되는 수납부(12a)를 그립하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로 상기 수납부 그리퍼(110)는, 이차전지(10) 이송 시, 상기 테두리부 그리퍼(120)와 동시에 이차전지(10)를 그립하는 구성으로서, 전지케이스(12) 수납부(12a) 내부에 주입된 전해액(E)의 유동을 방지하는 일종의 댐 역할을 하는 구성으로 이해될 수 있다.
이때, 상기 수납부 그리퍼(110)는, 상기 수납부(12a)에 대응하는 영역이라면 어느 영역이나 수납부(12a)를 그립할 수 있다. 다만, 상기 수납부 그리퍼(110)는 분리막 접힘이 쉽게 발생하는 상기 수납부(12a)의 가장자리를 가압하도록 마련됨이 바람직할 수 있다.
이때, 상기 수납부(12a)의 가장자리 중에서도 전극 탭 및/또는 전극 리드(13)와 인접하게 형성된 수납부(12a)의 가장자리는, 분리막 접힘이 발생하는 경우, 이차전지(10)의 품질에 크게 영향을 미치는 영역으로서, 상기 수납부 그리퍼(110)는 전극 리드(13) 또는 전극 탭과 인접하게 형성된 수납부(12a)의 가장자리를 가압하도록 마련됨이 더욱 바람직할 수 있다.
상기한 수납부 그리퍼(110)는, 상기 수납부(12a)를 그립할 수 있는 구조라면 어떠한 구조나 가질 수 있다.
예를 들어 상기 수납부 그리퍼(110)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(12)를 사이에 두고 서로 마주보게 마련되며 상호 간격이 조절되는 한 쌍의 그리퍼 유닛(111A, 111B)을 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 한 쌍의 그리퍼 유닛(111A, 111B)은, 상기 전지케이스(12)의 상측 및 하측에 위치되며, 상기 전지케이스(12)의 두께 방향(도 3 및 도 4 기준 Z방향와 나란한 방향)을 기준으로 상호 간격이 조절되도록 마련되어 상기 수납부(12a)를 가압하여 그립할 수 있다.
이때 상기 수납부 그리퍼(110)는 상기 그리퍼 유닛(111A, 111B)들에서 상기 전지케이스(12)를 마주보는 면에 마련되는 완충 패드(112)를 더 포함할 수 있다. 상기 완충 패드(112)는 다양한 재질을 포함할 수 있으며, 예를 들어 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate)을 포함할 수 있다.
이러한 완충 패드(112)는, 상기 그리퍼 유닛(111A, 111B)들이 상기 수납부(12a)를 가압하는 경우, 수납부(12a) 표면에 손상을 방지하는 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 테두리부 그리퍼(120)는 상기 전지케이스(12)에서 상기 수납부(12a)의 테두리로부터 연장되는 테두리부(12b)를 그립하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로 상기 테두리부 그리퍼(120)는, 이차전지(10) 이송 시, 상술한 수납부 그리퍼(110)와 함께 이차전지(10)를 그립하는 구성으로서, 이차전지(10)를 보다 안정적으로 그립하여 이차전지(10) 이송 안정성을 향상시키는 구성으로 이해될 수 있다.
이러한 테두리부 그리퍼(120)는, 상기 이차전지(10)의 테두리부(12b)에 대응하는 영역이라면 어느 영역이나 테두리부(12b)를 그립할 수 있다. 다만 테두리부(12b)는 상술한 수납부 그리퍼(110)와의 연결 관계를 고려하여 상기 테두리부(12b)에서 전극 리드(13)가 돌출 형성된 가장자리를 가압하도록 마련될 수 있다.
상기한 테두리부 그리퍼(120)는, 상기 테두리부(12b)를 그립할 수 있는 구조라면 어떠한 구조나 가질 수 있다.
예를 들어 상기 테두리부 그리퍼(120)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전지케이스(12)를 사이에 두고 서로 마주보게 마련되며 상호 간격이 조절되는 한 쌍의 그리퍼 유닛(121A, 121B)을 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 한 쌍의 그리퍼 유닛(121A, 121B)은, 상기 전지케이스(12)의 상측 및 하측에 위치되며, 상기 전지케이스(12)의 두께 방향(도 3 및 도 4 기준 Z방향과 나란한 방향)을 기준으로 상호 간격이 조절되도록 마련되어 상기 테두리부(12b)를 가압하여 그립할 수 있다.
이때 상기 테두리부 그리퍼(120)는, 상기 그리퍼 유닛(121A, 121B)들에서 상기 전지케이스(12)를 마주보는 면에 마련되는 마찰 패드(122)를 더 포함할 수 있다. 상기 마찰 패드(122)는 다양한 재질을 포함할 수 있으며, 예를 들어 고무 또는 실리콘을 포함할 수 있다.
이러한 마찰 패드(122)는, 그리퍼 유닛(121A, 121B)들이 상기 전지케이스(12)를 가압하여 그립할 때 상기 전지케이스(12)로부터 미끄러짐을 방지하는 역할을 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지용 이송 장치(100)는, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수납부 그리퍼(110) 및 상기 테두리부 그리퍼(120)를 연결하는 연결부(130)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 연결부(130)는, 상기 수납부 그리퍼(110) 및 상기 테두리부 그리퍼(120)를 연결하는 구성으로서, 이차전지(10) 이송 시, 상기 수납부 그리퍼(110)와 상기 테두리부 그리퍼(120)가 일체로 동작할 수 있게 함으로써 상기 수납부 그리퍼(110)와 상기 테두리부 그리퍼(120)가 전지케이스(12)를 동시에 그립하도록 하는 구성으로 이해될 수 있다.
이러한 연결부(130)는, 상기 수납부 그리퍼(110) 및 상기 테두리부 그리퍼(120)와 상호 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위하여 상기 연결부(130)는 상기 수납부 그리퍼(110) 및 상기 테두리부 그리퍼(120)와 상호 볼트 결합으로 연결될 수 있다.
그리고 상기 연결부(130)에는 일 측면에 적어도 하나의 관통홀(h)이 형성될 수 있다. 이때 상기 관통홀(h)은 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 상기 연결부(130)의 길이 방향(도 4 기준 Y방향과 나란한 방향)을 따라 복수 개로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 관통홀(h)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 이때 상기 관통홀(h)은 상기 연결부(130)의 두께 방향(도 4 기준 Z방향과 나란한 방향)을 따라 길게 형성된 타원 형상을 가질 수도 있다.
상기한 관통홀(h)에는 수납부 그리퍼(110)와 고정 결합되는 고정부(150)가 관통될 수 있다. 여기서 상기 고정부(150)는 볼트일 수 있으며, 상기 관통홀(h)을 관통하되, 끝단이 상기 수납부 그리퍼(110)에 고정됨으로써 상기 연결부(130)와 상기 수납부 그리퍼(110)를 고정 결합시킬 수 있다. 이 경우 상기 수납부 그리퍼(110) 역시 상기 고정부(150)가 삽입될 수 있는 홈 또는 홀이 형성될 수 있다.
여기서 상기 관통홀(h)이 상기 연결부(130)의 두께 방향을 따라 길게 형성된 타원 형상을 가지는 경우, 고정부(150)의 결합 위치 또한 상기 연결부(130)의 두께 방향을 기준으로 조정될 수 있다. 이에 상기 수납부 그리퍼(110)는, 상기 관통홀(h)에 대한 상기 고정부(150)의 결합 위치에 따라 상기 연결부(130)와의 높이가 조절될 수 있다. 이 경우 이차전지(10) 모델 종류에 따라 수납부(12a)의 두께 등이 달라지는 경우에도 상기 수납부 그리퍼(110)의 위치를 쉽게 조정할 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지용 이송 장치(100)는, 상기 테두리부 그리퍼(120) 및 상기 수납부 그리퍼(110) 중 어느 하나와 연결되어, 상기 테두리부 그리퍼(120) 및 상기 수납부 그리퍼(110)의 위치를 이동시키는 위치 이동부(140)를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 위치 이동부(140)는, 본체(141); 및 상기 본체(141)와 상기 테두리부 그리퍼(120) 및 상기 수납부 그리퍼(110) 중 적어도 어느 하나와 연결되는 한 쌍의 아암부(142)를 포함할 수 있다.
여기서 본체(141)는, 상기 한 쌍의 아암부(142)를 지지할 수 있는 프레임 및 상기 한 쌍의 아암부(142)의 위치를 이동시키기 위한 구동 모터 등을 포함할 수 있다.
그리고 상기 아암부(142)는, 상기 본체(141)와 상기 테두리부 그리퍼(120) 및 상기 수납부 그리퍼(110) 중 적어도 어느 하나와 연결되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로 상기 아암부(142)는, 일 단이 상기 본체(141)와 연결되고, 타단이 상기 테두리부 그리퍼(120) 및 상기 수납부 그리퍼(110) 중 적어도 어느 하나와 연결되어 상기 테두리부 그리퍼(120) 및 상기 수납부 그리퍼(110)의 위치를 이동시킬 수 있다.
이때, 한 쌍의 아암부(142)는 상호 위치가 변경되도록 상기 본체(141)로부터 원호를 그리며 회전 가능하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 이차전지(10)의 이차전지(10)의 전면 및 후면의 위치가 상호 변경될 수 있다.
한편 상술한 본 발명에 따른 이차전지용 이송 장치(100)가 이차전지(10)를 이송하는 과정을 이하에서 도 5a 내지 도 5b를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저 도 5a는 이차전지(10)용 이송장치의 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120)가 이차전지(10)를 그립하는 모습을 보여주는 도면이다. 이 경우, 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120)는 이차전지(10)에 가까워지는 방향으로 전진 이동(도 5a기준 Y방향)할 수 있고, 수납부 그리퍼(110)의 그리퍼 유닛(111A, 111B)들 및 테두리부 그리퍼(120)의 그리퍼 유닛(121A, 121B)들이 각각 수납부(12a) 및 테두리부(12b)를 가압하여 고정할 수 있다. 이때, 상기 수납부(12a)에 내장된 전해액(E)은 수납부 그리퍼(110)의 그리퍼 유닛(111A, 111B)들이 수납부(12a)를 가압함에 따라 수납부(12a)의 가장자리로부터 중앙부를 향해 이동할 수 있다.
그리고 도 5b는, 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120)에 의해 그립된 이차전지(10)가 뒤집힌 모습을 보여주는 도면이다. 이 경우, 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120) 중 적어도 어느 하나와 연결된 아암부(142)가 상기 본체(141)로부터 원호를 그리며 회전됨으로써 이차전지(10)가 뒤집힐 수 있다. 이때 이차전지(10)의 전면 및 후면의 위치가 상호 변경될 수 있다.
여기서 전해액(E)은 이차전지(10)가 뒤집혀 수납부(12a) 내부에서 심하게 유동하게 되나, 수납부(12a)의 가장자리는 수납부 그리퍼(110)에 의하여 가압된 상태이므로 수납부(12a)의 가장자리까지 전해액(E)이 도달하지 못하며, 이로써 분리막의 접힘을 방지할 수 있다.
도 5c는 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120)에 의해 그립된 이차전지(10)가 뒤집힌 직후의 전해액(E) 유동을 보여주는 도면이다. 이때 전해액(E)은 아직 유동성을 가지고 있으므로 수납부(12a) 내부에서 유동할 수 있으나, 도 5b에서와 마찬가지로 수납부(12a)의 가장자리는 수납부 그리퍼(110)에 의하여 가압된 상태이므로 수납부(12a)의 가장자리까지 전해액(E)이 도달하지 못하게 된다. 따라서 이차전지(10)가 뒤집힌 직후에도 분리막의 접힘을 방지할 수 있다.
도 5d는, 수납부 그리퍼(110) 및 테두리부 그리퍼(120)에 의해 그립된 이차전지(10)가 뒤집힌 이후 전해액(E)이 유동하지 않는 모습을 보여주는 도면이다. 이때 전해액(E)은 더 이상 유동하지 않으므로 분리막 접힘은 더 이상 발생하지 않을 수 있다. 따라서 수납부 그리퍼(110)의 그리퍼 유닛(111A, 111B)들 및 테두리부 그리퍼(120)의 그리퍼 유닛(121A, 121B)들은 수납부(12a) 및 테두리부(12b)의 가압을 해제할 수 있다. 이때 상기 수납부(12a)에 내장된 전해액(E) 중 일부는 수납부 그리퍼(110)의 그리퍼 유닛(111A, 111B)들의 가압이 해제됨에 따라 다시 수납부(12a)의 가장자리를 향해 이동할 수 있다. 그리고 상기 수납부 그리퍼(110) 및 상기 테두리부 그리퍼(120)는 이차천지와 멀어지는 방향으로 후진 이동(도 5d기준 Y방향의 반대 방향)할 수 있다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2는, 수납부 그리퍼(110)의 그리퍼 유닛(111A, 111B)들 및 테두리부 그리퍼(120)의 그리퍼 유닛(121A, 121B) 들의 일부 형상이 실시예 1에 따른 수납부 그리퍼(110)의 그리퍼 유닛(111A, 111B)들 및 테두리부 그리퍼(120)의 그리퍼 유닛(121A, 121B)들 의 일부 형상과 다르다는 점에서 차이가 있다.
실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 2에 대 해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 2에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시 예 1의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.
먼저, 도 6에는 수납부 그리퍼(110)의 상기 그리퍼 유닛(111A)이 도시되어 있다. 여기서 상기 그리퍼 유닛(111A)의 단부는, 상기 전지케이스(12)를 마주보는 면이 끝단으로 갈수록 상기 전지케이스(12)의 반대방향을 향해 경사지게 형성될 수 있다. 즉 그리퍼 유닛(111A)의 단부 중 전지케이스(12)를 마주보는 면에는 끝단으로 갈수록 전지케이스(12)의 반대방향을 향해 경사지게 형성된 경사면(R1)이 형성될 수 있다. 여기서 도 6에는 전지케이스(12)를 마주보는 한 쌍의 그리퍼 유닛(111A, 111B) 중 하나의 그리퍼 유닛(111A)만이 도시되었으나, 다른 그리퍼 유닛(111B) 역시 상기 경사면이 형성될 수 있음은 물론이다.
이 경우, 상기 수납부 그리퍼(110) 및 이차전지(10) 중 적어도 어느 하나가 미리 설정된 위치로부터 정렬이 일부 틀어지더라도 수납부 그리퍼(110)가 전지케이스(12)를 향해 전진 이동하면서 이차전지(10)의 위치를 가이드하여 이동시킬 수 있으므로 수납부 그리퍼(110)와 수납부(12a)가 상호 간섭하여 상기 수납부(12a)에 발생할 수 있는 손상을 최소화할 수 있다.
마찬가지로, 도 7을 참조하면, 테두리부 그리퍼(120)의 상기 그리퍼 유닛(121A)의 단부는, 상기 전지케이스(12)를 마주보는 면이 끝단으로 갈수록 상기 전지케이스(12)의 반대방향을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
즉 그리퍼 유닛(121A)의 단부 중 전지케이스(12)를 마주보는 면에는 끝단으로 갈수록 전지케이스(12)의 반대방향을 향해 경사지게 형성된 경사면(R2)이 형성될 수 있다. 여기서 도 7에는 전지케이스(12)를 마주보는 한 쌍의 그리퍼 유닛(121A, 121B) 중 하나의 그리퍼 유닛(121A)만이 도시되었으나, 다른 그리퍼 유닛(121B) 역시 상기 경사면이 형성될 수 있음은 물론이다.
이 경우, 상기 테두리부 그리퍼(120) 및 이차전지(10) 중 적어도 어느 하나가 미리 설정된 위치로부터 정렬이 일부 틀어지더라도 테두리부 그리퍼(120)가 전지케이스(12)를 향해 전진 이동하면서 이차전지(10)의 위치를 가이드하여 이동시킬 수 있으므로 테두리부 그리퍼(120)와 테두리부(12b)가 상호 간섭하여 상기 테두리부(12b)에 발생할 수 있는 손상을 최소화할 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 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
[부호의 설명]
10: 이차전지
11: 전극조립체
12: 전지케이스
12a: 수납부
12b: 테두리부
13: 전극 리드
100: 이차전지용 이송 장치
110: 수납부 그리퍼
111A: 그리퍼 유닛
111B: 그리퍼 유닛
112: 완충 패드
120: 테두리부 그리퍼
121A: 그리퍼 유닛
121B: 그리퍼 유닛
122: 마찰 패드
130: 연결부
140: 위치 이동부
141: 본체
142: 아암부
150: 고정부
E: 전해액
R1: 수납부 그리퍼가 포함하는 그리퍼 유닛의 경사면
R2: 테두리부 그리퍼가 포함하는 그리퍼 유닛의 경사면
h: 관통홀

Claims (17)

  1. 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스를 포함하는 이차전지의 제조장치에 있어서,
    상기 전지케이스에서 상기 전극조립체가 수납되는 수납부를 그립하는 한 쌍의 수납부 그리퍼; 및
    상기 전지케이스에서 상기 수납부의 테두리로부터 연장되는 테두리부를 그립하는 한 쌍의 테두리부 그리퍼를 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납부 그리퍼는, 상기 수납부의 가장자리를 그립하도록 마련되는 이차전지용 이송 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이차전지는 전지케이스의 적어도 일 단부로부터 돌출 형성된 전극 리드를 더 포함하며;
    상기 수납부 그리퍼는, 상기 전극 리드에 인접한 상기 수납부의 가장자리를 그립하도록 마련되는 이차전지용 이송 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 테두리부 그리퍼는,
    상기 전지케이스를 사이에 두고 서로 마주보게 마련되며 상호 간격이 조절되는 한 쌍의 그리퍼 유닛을 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 그리퍼 유닛의 단부는, 상기 전지케이스를 마주보는 면이 끝단으로 갈수록 상기 전지케이스의 반대방향을 향해 경사지게 형성된 이차전지용 이송 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 테두리부 그리퍼는,
    상기 그리퍼 유닛에서 상기 전지케이스를 마주보는 면에 마련되는 마찰 패드를 더 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 마찰 패드의 재질은 고무를 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납부 그리퍼는,
    상기 전지케이스를 사이에 두고 서로 마주보게 마련되며 상호 간격이 조절되는 한 쌍의 그리퍼 유닛을 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 그리퍼 유닛의 단부는, 상기 전지케이스를 마주보는 면이 끝단으로 갈수록 상기 전지케이스의 반대방향을 향해 경사지게 형성된 이차전지용 이송 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 수납부 그리퍼는,
    상기 그리퍼 유닛에서 상기 전지케이스를 마주보는 면에 마련되는 완충 패드를 더 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 완충 패드의 재질은 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate)을 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납부 그리퍼 및 상기 테두리부 그리퍼를 연결하는 적어도 하나의 연결부를 더 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 수납부 그리퍼, 상기 테두리부 그리퍼 및 상기 연결부는 상호 탈착 가능하게 결합되는 이차전지용 이송 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 연결부는 일 측면에 적어도 하나의 관통홀이 형성되며;
    상기 관통홀을 관통하며 상기 수납부 그리퍼와 고정 결합되는 고정부를 더 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 연결부의 두께방향을 따라 길게 형성된 타원 형상을 가지며;
    상기 수납부 그리퍼는, 상기 관통홀에 대한 상기 고정부의 결합 위치에 따라 상기 연결부와의 높이가 조절되는 이차전지용 이송 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 테두리부 그리퍼 및 상기 수납부 그리퍼 중 어느 하나와 연결되어, 상기 테두리부 그리퍼 및 상기 수납부 그리퍼의 위치를 이동시키는 위치 이동부를 더 포함하는 이차전지용 이송 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 위치 이동부는,
    본체; 및
    상기 본체와 상기 테두리부 그리퍼 및 상기 수납부 그리퍼 중 적어도 어느 하나와 연결되는 한 쌍의 아암부를 포함하며;
    상기 한 쌍의 아암부는 상호 위치가 변경되도록 상기 본체로부터 원호를 그리며 회전 가능하도록 마련되는 이차전지용 이송 장치.
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