WO2024043597A1 - 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 스택형 전극조립체를 테이핑하는 방법 - Google Patents

스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 스택형 전극조립체를 테이핑하는 방법 Download PDF

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stacked electrode
taping
gripper
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장창우
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a taping device for a stacked electrode assembly and a method for taping a stacked electrode assembly. Specifically, in the taping process for a stacked electrode assembly, the movement of the tape is guided and the tape is pressed and rolled to form a stacked electrode. It relates to a taping device and method for a stacked electrode assembly that adheres to the assembly.
  • Secondary batteries are proposed as a solution to air pollution from existing gasoline and diesel vehicles that use fossil fuels, such as electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and parallel hybrid electric vehicles (PHEV). It is also attracting attention as a power source for devices such as automobiles, and due to the need for high output and large capacity, medium to large-sized battery modules that electrically connect multiple battery cells are used.
  • EV electric vehicles
  • HEV hybrid electric vehicles
  • PHEV parallel hybrid electric vehicles
  • prismatic batteries and pouch-type batteries that can be packed with high integration and are light in comparison to capacity are mainly used as battery cells for medium to large-sized battery modules.
  • the electrode assembly is accommodated in the case of the battery cell, and is generally classified according to the structure of the electrode assembly of the anode/separator/cathode structure.
  • Representative examples include a jelly-roll (wound type) electrode assembly composed of long sheet-shaped anodes and cathodes wound with a separator interposed between them, and a plurality of anodes and cathodes cut in units of a predetermined size with a separator interposed between them. It can be classified into a stacked (stacked) electrode assembly that is sequentially stacked, and a stacked/folded electrode assembly.
  • the stacked electrode assembly has a structure in which a plurality of electrodes and a plurality of separators are alternately stacked.
  • the separator is usually manufactured with a wider horizontal and vertical width than the electrode, and the separator is stacked on a magazine or jig with a width corresponding to the horizontal or vertical width of the separator, and the electrode is placed on top of the separator.
  • the stacking step is repeatedly performed to manufacture a stacked electrode assembly.
  • the relative position between the electrodes and the separator is not fixed, so a method of covering the side of the electrode assembly with tape is generally used to fix the relative position between each layer.
  • Figure 1 is a diagram for explaining the process of taping a tape 2 to a stacked electrode assembly 1 using a conventional stacked electrode assembly taping device 10.
  • the upper oval mechanism part 13a and the lower oval mechanism part 13b are directed toward the stacked electrode assembly 1. It moves forward.
  • the upper oval mechanism portion 13a presses and fixes the tape 2 to the upper surface of the stacked electrode assembly 1 while pushing the upper end of the tape toward the upper surface of the stacked electrode assembly 1.
  • the lower oval mechanism portion 13b pushes the lower end of the tape 2 to the lower surface of the stacked electrode assembly 1 and presses and secures the tape 2 to the lower surface of the stacked electrode assembly 1.
  • the upper oval mechanism part 13a and the lower oval mechanism part 13b attach the tape 2 to the stacked electrode assembly 1.
  • the tape 2 may be separated from the stacked electrode assembly 2 or the tape 2 may tear even if taped to the stacked electrode assembly.
  • the purpose of the present invention is to solve problems with conventional taping devices.
  • the aim is to provide a taping device and a taping method for a stacked electrode assembly that guides the movement of the tape and pressurizes and rolls the tape to adhere it to the stacked electrode assembly. do.
  • the gripper part holds the upper and lower ends of the tape and guides the movement of the tape while moving forward toward the stacked electrode assembly, thereby preventing the tape from being separated from the device main body.
  • the purpose is to provide a taping device and a taping method.
  • a pair of pressing members moves forward toward the stacked electrode assembly and attaches to the stacked electrode assembly while pressing and rolling the tape, so that when the tape is taped to the stacked electrode assembly, the tape's
  • the objective is to provide a taping device and a taping method for a stacked electrode assembly that can prevent wrinkles and bubbles from occurring.
  • the present invention is intended to provide a taping device and a taping method for a stacked electrode body that can improve taping quality by tensioning and then taping the tape.
  • the tape can be effectively fixed to the attachment position where the tape is stretched, and then the tape can be effectively unfixed to effectively guide the position of the tape for taping.
  • Taping of the stacked electrode body The purpose is to provide a device and a taping method.
  • a support portion provided to correspond to the central portion of the tape to be attached to the stacked electrode assembly and the side surface of the stacked electrode assembly; a vacuum adsorption unit that adsorbs and fixes the non-adhesive side of the tape; a gripper unit that operates to grip the distal end of the tape to additionally secure the tape; and a taping mechanism that moves along the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly from the upper and lower portions of the support unit and attaches the tape to the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly.
  • a taping device may be provided.
  • the support portion may be referred to as a support device
  • the gripper portion may be referred to as a gripper device
  • the taping mechanism portion may be referred to as a taping device.
  • the support surface supporting the tape in the support part and the vacuum adsorption surface of the vacuum adhesion part are on the same plane.
  • the tape can be positioned to have the same vertical plane in a strip shape.
  • one side of the tape may be positioned to face the stacked electrode assembly as an adhesive side, and the other side may be positioned to face the taping device as a non-adhesive side.
  • the side of the stacked electrode assembly may be positioned in contact with the support surface with the tape interposed therebetween.
  • the side of the stacked electrode assembly may be positioned at a certain distance from the tape. This certain gap is filled during the taping process so that the central portion of the tape can be attached to the side of the stacked electrode assembly.
  • the vacuum suction part and the gripper part are provided in pairs symmetrically up and down with respect to the support part.
  • the support part and the vacuum adsorption part are integrally formed in an E shape, and the gripper part and the taping mechanism part are provided to be able to move back and forth with respect to the support part and the vacuum adsorption part.
  • the gripper unit is preferably provided to advance from an initial position before taping of the tape and move to an attachment position for taping to tension the tape. And it is desirable that at least part of the taping is performed in a tensioned state.
  • the gripper unit deforms the upper and lower parts of the tape from a vertical shape to an oblique shape with respect to the support part while moving to the attachment position. Because the tape is positioned diagonally, the position of the tape for taping can be guided. That is, since the fixation to the end of the tape is released in an oblique position rather than a vertical position, it is possible to effectively prevent the tape from being folded during taping.
  • the gripper part preferably includes a gripper surface on which the end of the tape is seated and a gripper bar that is foldable with respect to the gripper surface to fix and release the end of the tape.
  • the tape Since the tape is fixed by pressing the front and back sides of the tape through the gripper bar, the tape can be effectively fixed even if a force pulling the tape in the longitudinal direction is applied. This means that the tape can be effectively fixed in conjunction with the vacuum adsorption unit that adsorbs and fixes the tape in the direction of the tape's thickness. In other words, this is because it is not easy to fix the tape while overcoming the force pulling the tape in the longitudinal direction through the vacuum adsorption unit.
  • the gripper unit may include a guide bar provided to move back and forth on the vacuum suction unit.
  • the gripper unit releases the fixation to the end of the tape after moving to the attachment position.
  • the tape can be released through the vacuum suction unit just before the tape is moved to the attachment position or after the tape is completely fixed through the gripper unit.
  • the taping mechanism unit includes a moving block provided to move back and forth with respect to the support unit; And it may include a pressing member provided to press and attach the tape to the stacked electrode assembly while moving back and forth by the moving block.
  • the taping mechanism includes a support bar positioned between the moving block and a pressing member, and the pressing member may be a roller rotatably provided on the support bar.
  • the roller is elastically supported to be rotatable with respect to the support bar, and the roller preferably performs the taping while pressing and rolling the surface of the stacked electrode body by elastic restoring force.
  • taping is performed by pressing and rolling, the possibility of the tape being folded or taped with air present can be significantly reduced.
  • taping can be performed so that sufficient adhesive force is generated as pressing and rolling are performed by elastic restoring force.
  • a support portion provided to correspond to the central portion of the tape to be attached to the stacked electrode assembly and the side surface of the stacked electrode assembly; a vacuum adsorption unit that adsorbs and fixes the non-adhesive side of the tape; a gripper unit that operates to grip the distal end of the tape to secure the tape, and is provided to tension the tape by moving from an initial position to an attachment position for attachment of the tape; and a taping mechanism that moves along the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly from the upper and lower portions of the support unit and attaches the tape to the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly.
  • a taping device may be provided.
  • the gripper units are provided as a pair to be symmetrical up and down with respect to the support unit, and may be provided to additionally fix the upper and lower ends of the tape in addition to being fixed by the vacuum suction unit.
  • the vacuum adsorption unit may be provided for primary fixation of the tape, and the gripper unit may be provided for secondary fixation of the tape. When fixation of the tape through the gripper is completed, the fixation of the tape can be released through the vacuum suction unit.
  • the gripper part can be moved to the attachment position for taping, and at this time, the central portion of the tape can be attached to the side of the stacked electrode assembly. As taping of the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly begins through the taping mechanism, the fixation of the tape through the gripper can be released.
  • the gripper part preferably includes a gripper bar provided to grab and secure the tape by folding.
  • the suction of the vacuum suction part may be released.
  • the gripper part After the gripper part is moved to the attachment position, when attachment of the tape through the taping mechanism part begins, it is preferable that the fixation of the tape through the gripper part is released.
  • the gripper unit deforms the tape so that it is stretched in a diagonal shape having an acute angle with respect to the upper and lower surfaces of the stacked electrode electrode assembly as it moves to the attachment position.
  • the taping mechanism unit preferably includes a pressing member provided to attach the tape to the stacked electrode assembly by rolling and pressing as it moves from the initial position to the attachment position.
  • a taping device and a taping method for a stacked electrode assembly are provided that guide the movement of the tape and pressurize and roll the tape to adhere it to the stacked electrode assembly. You can.
  • the gripper part holds the upper and lower ends of the tape and guides the movement of the tape while moving forward toward the stacked electrode assembly, thereby preventing the tape from being separated from the device main body.
  • a taping device and a taping method can be provided.
  • a pair of pressing members moves forward toward the stacked electrode assembly and attaches to the stacked electrode assembly while pressing and rolling the tape, so that when the tape is taped to the stacked electrode assembly, the tape's
  • a taping device and a taping method for a stacked electrode assembly that can prevent wrinkles and bubbles from occurring can be provided.
  • a taping device and a taping method for a stacked electrode body that can improve taping quality by tensioning and then taping the tape.
  • the tape can be effectively fixed to the attachment position where the tape is stretched, and then the tape can be effectively unfixed to effectively guide the position of the tape for taping.
  • Taping of the stacked electrode body Devices and taping methods can be provided.
  • Figure 1 is a diagram for explaining the process of taping a tape to a stacked electrode assembly using a conventional stacked electrode assembly taping device.
  • Figure 2 schematically shows a perspective view of a taping device for a stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 schematically shows the overall structure of a taping device for a stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 schematically shows the upper structure of a taping device for a stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 schematically shows the upper structure of a taping device for a stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 schematically shows an operating state diagram of a taping device for a stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 schematically shows the configuration of a taping device for a stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram for explaining the positional relationship of the tape with respect to the taping device for the stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 to 13 schematically show an operating state diagram of a taping device for a stacked electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the taping device 100 for a stacked electrode assembly includes a support part 110, a vacuum adsorption part 120, a taping mechanism part 130, and a gripper part 140. ) includes.
  • the support portion 110 supports the side surface of the stacked electrode assembly 1.
  • the support portion 110 is provided with a support surface 111 that contacts the side surface of the stacked electrode assembly 1.
  • the support surface 111 supports the support area A1 of the tape T to be attached to the stacked electrode assembly 1 (see FIG. 7).
  • the position on the same virtual plane as the support surface 111 will be referred to as the “initial position P1” (see FIG. 7).
  • the vacuum adsorption unit 120 is provided on the same virtual plane as the support surface 111, and has a vacuum adsorption surface for adsorbing the non-adhesive surface T1 of the tape.
  • the vacuum adsorption surface will be referred to separately as a first vacuum adsorption surface 121b and a second vacuum adsorption surface 122b.
  • the first vacuum suction surface 121b and the second vacuum suction surface 122b are located on the same virtual plane as the support surface 111.
  • the first vacuum suction surface 121b and the second vacuum suction surface 122b are arranged to be spaced apart vertically with the support part 110 interposed therebetween.
  • the structure of the vacuum adsorption unit 120 will be described later.
  • the taping mechanism unit 130 may be movably coupled to the support unit 110 or the vacuum suction unit 120. Specifically, the taping mechanism 130 may be provided to move linearly. As shown in FIGS. 11 and 12, the taping mechanism 130 moves from the initial position (P1) to the attachment position (P2) toward the stacked electrode assembly 1, while touching the non-adhesive side (T1) of the tape. Pressure can be applied so that the adhesive side (T2) of the tape is attached to the stacked electrode assembly (1).
  • the tape (T) is positioned so that the non-adhesive side (T1) of the tape is in contact with the support surface (111) and the vacuum adsorption surface (121b, 122b), and the stacked electrode assembly (1) is positioned on the tape. It is positioned in contact with the support surface 111 with (T) in between.
  • the taping mechanism unit 130 moves toward the stacked electrode assembly 1 in contact with the non-adhesive surface T1 of the tape, and presses the non-adhesive surface T1 of the tape between the support area A1 and the distal end,
  • the adhesive surface (T2) of the tape is provided to be attached to the stacked electrode assembly (1).
  • the structure of the taping mechanism 130 will be described later.
  • the end portion of the tape collectively refers to the upper end portion (T3) and lower portion (T4) of the tape that are not adsorbed on the first vacuum suction surface (121b) and the second vacuum suction surface (122b).
  • the upper end (T3) of the tape is adjacent to the upper area (A2).
  • the lower end T4 of the tape is adjacent to the lower area A3.
  • the gripper unit 140 holds the upper end (T3) of the tape that is not adsorbed to the first vacuum adsorption surface (121b) and the lower end (T4) of the tape that is not adsorbed to the second vacuum adsorption surface (122b), and forms a stacked form. While moving forward (F1) toward the electrode assembly 1, the movement of the tape T is guided when the taping mechanism unit 130 is operated.
  • the gripper unit 140 holds the upper end (T3) and the lower end (T4) of the tape at the initial position (P1), and moves from the initial position (P1) to the attachment position (P2), thereby operating the taping mechanism unit 130. It guides the movement of the tape (T), places the upper end (T3) and lower end (T4) of the tape at the attachment position (P2), and then returns to the initial position (P1).
  • the gripper unit 140 includes a first gripper unit 141 and a second gripper unit 145.
  • the gripper unit 140 In the initial position P1, the gripper unit 140 has a first grip surface 142b and a second grip surface 146b in contact with the upper end T3 of the tape, and are positioned in the same virtual plane as the support surface 111. . That is, the tape before taping can be positioned and fixed in a single plane shape.
  • the first gripper part 141 is coupled to the vacuum suction part 120 at the upper part of the support part 110 to be able to move back and forth.
  • the first gripper unit 141 may operate to grab the upper end (T3) of the tape that is not adsorbed to the first vacuum suction surface (121b) and move forward (F1) toward the stacked electrode assembly (1).
  • the first gripper unit 141 may be provided to additionally grip a partial area of the tape adsorbed on the first vacuum suction surface 121b.
  • the first gripper part 141 includes a first guide bar 142, a first gripper bar 143, and a first grip driving part 144.
  • the first guide bar 142 is coupled to the first vacuum suction body 121 to be movable back and forth.
  • the first guide bar 142 may be provided with a first guide rail 142a in a direction parallel to the support portion 110.
  • the first gripper bar 143 is rotatably coupled to one end of the first guide bar 142 on which the first grip surface 142b of the first guide bar 142 is provided.
  • the first gripper bar 143 is rotated toward the first grip surface 142b and comes into contact with the first grip surface 142b with the tape T in between, thereby operating to grab the upper end T3 of the tape.
  • the first gripper bar 143 is operated to place the upper end T3 of the tape while rotating away from the first grip surface 142b.
  • the first grip driving unit 144 is coupled to the other end of the first guide bar 142 and provides driving force to the first guide bar 142 to move the first guide bar 142 back and forth.
  • the first grip driving unit 144 provides driving force to the first guide bar 142 and adjusts the position of the first guide bar 142.
  • a linear motor may be used as the first grip driving unit 144.
  • the second gripper unit 145 is arranged in the lower part of the support unit 110 and spaced apart from the first gripper unit 141 .
  • the second gripper unit 145 is movably coupled to the vacuum suction unit 120 back and forth, and holds the lower end T4 of the tape that is not adsorbed to the second vacuum suction surface 122b, thereby forming the stacked electrode assembly (1). It operates to move forward (F1) toward .
  • the second gripper unit 145 includes a second guide bar 146, a second gripper bar 147, and a second grip driving unit 148.
  • the second guide bar 146 is coupled to the second vacuum suction body 122 to be movable back and forth.
  • a second guide rail (146a) is provided on the second guide bar 146 in a direction parallel to the support portion 110.
  • the second gripper bar 147 is rotatably coupled to one end of the second guide bar 146 on which the second grip surface 146b of the second guide bar 146 is provided.
  • the second gripper bar 147 rotates toward the second grip surface 146b and comes into contact with the second grip surface 146b with the tape T in between, thereby operating to grab the lower end T4 of the tape.
  • the second gripper bar 147 is rotated away from the second grip surface 146b and is operated to separate from the lower end T4 of the tape.
  • the second grip driving unit 148 is coupled to the other end of the second guide bar 146.
  • the second grip driving unit 148 is a device that provides driving force to the second guide bar 146 and moves the second guide bar 146 back and forth.
  • the second grip driving unit 148 provides driving force to the second guide bar 146 and adjusts the position of the second guide bar 146.
  • a linear motor may be used as the second grip driving unit 148.
  • the first gripper part 141 and the second gripper part 141 may be provided to be symmetrical up and down with respect to the support part 110. And it is preferable that the linear movement of the first gripper unit 141 and the second gripper unit 145 be performed integrally. Accordingly, the driving units 144 and 148 for linear movement of the first gripper unit 141 and the second gripper unit 141 may be configured as a single driving unit.
  • the vacuum adsorption unit 120 includes a first vacuum adsorption body 121, a second vacuum adsorption body 122, a first nozzle 123a, a second nozzle 123b, and vacuum pressure. Includes authorization absence (124).
  • the first vacuum suction body 121 is disposed on the upper part of the support part 110.
  • the first vacuum adsorption body 121 has an L-shaped structure.
  • the first vacuum suction body 121 has a structure in which the first vacuum suction surface 121b is bent upward with respect to the first opposing surface 121a.
  • the first vacuum suction body 121 is coupled to the support part 110 so that the first opposing surface 121a is spaced apart from the upper surface of the support part 110. Therefore, the support part 110 and the vacuum adsorption part 120 have an E-shaped structure, and the first vacuum adsorption body 121 and the second vacuum adsorption main body 122 are vertically symmetrical at the upper and lower parts of the support part 110, respectively. is provided.
  • the first vacuum suction surface 121b is formed by bending upward from the end of the first vacuum suction body 121, and the second vacuum suction surface is formed by bending downward from the end of the first vacuum suction body 122 ( 122b) is formed.
  • the first opposing surface 121a is a surface facing the upper surface of the support part 110.
  • the first vacuum suction surface 121b is a surface provided coaxially with the support surface 111 of the support part 110.
  • the first vacuum adsorption surface (121b) is a portion where the non-adhesive surface (T1) of the tape is adsorbed.
  • the first vacuum suction body 121 is provided with a first coupling surface 121c that is parallel to the first opposing surface 121a and is bent toward the top of the first vacuum suction surface 121b.
  • the plurality of first guide balls 121e are rotatably installed on the first engaging surface 121c.
  • the plurality of first guide balls 121e are inserted into the first guide rail 142a of the first gripper part 141 and guide the forward and backward movement of the first gripper part 141.
  • a first nozzle 123a is built into the first vacuum suction body 121.
  • the first nozzle 123a provides vacuum pressure to the first vacuum suction surface 121b.
  • the first nozzle 123a is connected to the vacuum pressure applying member 124 through a pipe 123c.
  • the second vacuum suction body 122 is disposed below the support part 110.
  • the second vacuum adsorption body 122 has an L-shaped structure.
  • the second vacuum suction body 122 has a structure in which the second vacuum suction surface 122b is bent downward with respect to the second opposing surface 122a.
  • the second vacuum suction body 122 is coupled to the support part 110 so that the second opposing surface 122a is spaced apart from the upper surface of the support part 110.
  • the second opposing surface 122a is a surface facing the upper surface of the support part 110.
  • the second vacuum suction surface 122b is a surface provided coaxially with the support surface 111 of the support part 110.
  • the second vacuum adsorption surface (122b) is a portion where the non-adhesive surface (T1) of the tape is adsorbed.
  • the second vacuum suction body 122 is provided with a second coupling surface 122c that is parallel to the second opposing surface 122a and is bent toward the lower part of the second vacuum suction surface 122b.
  • a plurality of second guide balls 122e are rotatably installed on the second coupling surface 122c.
  • the plurality of second guide balls 122e are inserted into the second guide rail 146a of the second gripper unit 145 and guide the forward and backward movement of the second gripper unit 145.
  • a second nozzle 123b is built into the second vacuum suction body 122.
  • the second nozzle 123b provides vacuum pressure to the second vacuum suction surface 122b.
  • the second nozzle 123b is connected to the vacuum pressure applying member 124 through a pipe 123c.
  • the taping mechanism unit 130 moves forward toward the stacked electrode assembly 1 in the direction of arrow F1 and presses and rolls the tape T on the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly 1.
  • the taping mechanism 130 includes a first taping mechanism 131 and a second taping mechanism 135.
  • the first taping mechanism part 131 is disposed on the upper part of the support part 110.
  • the first taping mechanism part 131 is installed to be movable back and forth on the first vacuum suction body 121 between the support part 110 and the first gripper part 141.
  • the support part 110, the first vacuum suction body 121, and the second vacuum suction body 122 are fixed structures, and these structures may be formed as a single body. That is, the first taping mechanism 131 and the second taping mechanism 135 may be installed to be movable back and forth with respect to the support portion 110, the first vacuum suction rod body 121, and the second vacuum suction body 122. .
  • the first taping mechanism unit 131 presses and rolls the tape T on the upper surface of the stacked electrode assembly 1 while moving in the direction of movement of the first gripper unit 141.
  • the first taping mechanism 131 includes a first moving block 132, a first pressing member 133, and a first block driving member 134.
  • the first moving block 132 is coupled to the first vacuum suction body 121 to be able to move back and forth.
  • the first moving block 132 includes a first block case 132a and at least one first block ball 132b.
  • a first support bar 133a supporting the first pressing member 133 is coupled to the first block case 132a.
  • the first block case 132a is provided with a first through opening (not indicated in the drawing) that penetrates the first vacuum suction body 121.
  • At least one first block ball 132b is exposed through the first through opening and is rotatably installed in the first block case 132a. At least one first block ball 132b is connected to the first body rail 121d of the first vacuum suction body 121 and guides the movement of the first block case 132a.
  • the first body rail 121d is provided on one side of the first vacuum suction body 121 in parallel with the support portion 110.
  • the first block driving member 134 is coupled to the first moving block 132 and provides driving force to the first moving block 132.
  • the first moving block 132 is moved forward toward the stacked electrode assembly 1 in the direction of arrow F1 (forward direction), or is moved forward toward the stacked electrode assembly 1 in the direction of arrow F2 (reverse direction). It can be moved backwards away from the electrode assembly (1).
  • the first pressing member 133 is coupled to the first moving block 132.
  • the first pressing member 133 is disposed between the upper surface of the support part 110 and the first opposing surface 121a of the first vacuum suction body 121.
  • the first pressing member 133 may be either a pressing block or a roller having a curved surface with a predetermined curvature.
  • the first pressing member 133 is moved forward by the first moving block 132 in the direction of arrow F1, and the tape (T) is caught by the first gripper unit 141 and moved to the upper part of the stacked electrode assembly (1). ) can be pressure rolled on the upper surface of the stacked electrode assembly (1).
  • the second taping mechanism portion 135 is disposed below the support portion 110.
  • the second taping mechanism unit 135 is installed to be movable back and forth on the second vacuum suction body 122 between the support unit 110 and the second gripper unit 145.
  • the second taping mechanism unit 135 presses and rolls the tape T on the lower surface of the stacked electrode assembly 1 while moving in the direction of movement of the second gripper unit 145.
  • the second taping mechanism 135 is preferably provided to be symmetrical to the first taping mechanism 131 with respect to the support portion 110.
  • the second taping mechanism 135 includes a second moving block 136, a second pressing member 137, and a second block driving member 138.
  • the second moving block 136 is coupled to the second vacuum suction body 122 so that it can move back and forth.
  • the second moving block 136 includes a second block case 136a and at least one second block ball 136b.
  • a second support bar 137a supporting the second pressing member 137 is coupled to the second block case 136a.
  • the second block case 136a is provided with a second through opening that penetrates the second vacuum suction body 122.
  • At least one second block ball 136b is exposed through a second through opening (not indicated in the drawing number) and is rotatably installed in the second block case 136a. At least one second block ball 136b is connected to the second body rail 122d of the second vacuum suction body 122 and guides the movement of the second block case 136a.
  • the second body rail 122d is provided on one side of the two vacuum suction bodies 122 in parallel with the support portion 110.
  • the second block driving member 138 is coupled to the second moving block 136 and provides driving force to the second moving block 136.
  • the second moving block 136 is moved forward toward the stacked electrode assembly 1 in the direction of arrow F1 or away from the stacked electrode assembly 1 in the direction of arrow F2. It can be moved backwards.
  • the second pressing member 137 is coupled to the second moving block 136.
  • the second pressing member 137 is disposed between the lower surface of the support part 110 and the second opposing surface 122a of the second vacuum suction body 122.
  • the second pressing member 137 may be either a pressing block or a roller having a curved surface with a predetermined curvature.
  • the second pressing member 137 is moved forward by the second moving block 136 in the direction of arrow F1, and the tape (T) is caught by the second gripper unit 145 and moved to the lower part of the stacked electrode assembly (1). ) is pressed and rolled on the lower surface of the stacked electrode assembly (1).
  • the first pressing member 133 and the second pressing member 137 are preferably installed spaced apart within a range that does not damage the stacked electrode assembly 1 when the stacked electrode assembly 1 is pressed and rolled.
  • the distance between the first pressing member 133 and the second pressing member 137 is within the thickness range of the stacked electrode assembly (1).
  • the installation interval between the first pressing member 133 and the second pressing member 137 may be adjusted.
  • the first pressing member 133 and the second pressing member 137 attach the tape to the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly 1 while rolling. It may be provided to roll while pressing. That is, the first pressing member 133 and the second pressing member 137 move forward and roll simultaneously along the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly 1. At this time, the first pressing member 133 and the second pressing member 137 are elastically supported and press the upper and lower surfaces of the stacked electrode assembly 10 by elastic force.
  • the initial gap between the first pressing member 133 and the second pressing member 137 is smaller than the thickness of the stacked electrode assembly 1, and as taping is performed, the first pressing member 133 and the second pressing member 137
  • the gap between (137) can be increased by elastic force to press the stacked electrode assembly (1) up and down. Through this, taping can be performed more effectively from start to finish.
  • a pair of pressing members 133 and 137 and a pair of gripper parts 140 are aligned at the initial position P1.
  • the initial position P1 is a position coaxial with the support surface 111 of the support part 110. In other words, the positions are on the same plane.
  • the pair of pressing members 133 and 137 is divided into a first pressing member 133 and a second pressing member 137 depending on the installation position. That is, the support part 111 supports the central part of the tape, and the pair of gripper parts 140 fix the upper and lower ends of the tape.
  • the non-adhesive surface T1 of the tape is connected to the first vacuum adsorption surface of the vacuum adsorption unit 120. 2 It is adsorbed on the vacuum adsorption surface. At this time, the first gripper bar 143 and the second gripper bar 147 are in an unfolded state.
  • the first gripper bar 143 is connected to the first grip surface (142b) of the first guide bar 142. turns towards. The first gripper bar 143 contacts the first grip surface 142b with the tape T in between and grasps the upper end of the tape T.
  • the second gripper bar 147 rotates toward the second grip surface 146b of the second guide bar 146.
  • the second gripper bar 147 comes into contact with the second grip surface 146b with the tape T in between and holds the lower end of the tape T.
  • the first gripper bar 143 and the second gripper bar 147 operate simultaneously and grab the upper and lower ends of the tape T adsorbed on the vacuum suction unit 120.
  • the upper and lower ends of the tape T are fixed by vacuum adsorption and by the gripper bars 143 and 147. At this time, even if a problem occurs in vacuum adsorption, the tape is fixed by the gripper bar, so effective and stable attachment of the tape can be performed.
  • the stacked electrode assembly 1 is held between the tape T. It is placed in contact with the support portion 110.
  • the side surface of the stacked electrode assembly (1) is in contact with the support surface (111) with the tape (T) interposed therebetween. At this time, the central portion of the tape T may be fixed to the side of the stacked electrode assembly 1 by the support portion 110.
  • the stacked electrode assembly 1 may be transported by a rail, belt, or preceding moving device while supported on a pallet and placed in contact with the support portion 110.
  • a certain gap may be formed between the side of the stacked electrode assembly 1 and the tape T. This is to ensure that the electrode assembly 1 is transferred in a direction that intersects the taping device 100. This certain gap can be filled during the taping process. Also, during the taping process, the electrode assembly 1 can be fixed so that it does not move back and forth with respect to the taping device 100.
  • the first gripper part 141 and the second gripper part 145 are connected to the tape T.
  • the upper and lower ends of are held and moved forward toward the stacked electrode assembly (1) in the direction of arrow F1.
  • the tape T is separated from the first vacuum adsorption surface and the second vacuum adsorption surface of the vacuum adsorption unit 120, and is moved from the initial position P1 to the attachment position P2 by the pair of gripper units 140. can be moved to At this time, tensile force is generated overall on the tape T.
  • the central portion of the tape T moves forward a certain distance as both ends of the tape T move forward. Therefore, during the forward movement of the pair of gripper units 140, the central portion of the tape T may be attached to the side of the stacked electrode assembly 1. This process is shown in Figure 11.
  • a pair of gripper units 140 hold the upper and lower ends of the tape T and guide the movement of the tape T while moving forward toward the stacked electrode assembly 1 in the direction of arrow F1
  • the tape T can be prevented from being separated from the stacked electrode assembly 1.
  • the tape T is tensioned. Therefore, since the tape T is attached in an overall tensioned state, problems such as the tape T being folded and attached, air intervening on the adhesive surface, and the tape crying can be effectively prevented.
  • the first taping mechanism 131 and the second taping mechanism 135 move forward in the direction of arrow F1. Specifically, the first moving block 132 moves forward along the first body rail 121d of the first vacuum suction body 121.
  • the first pressing member 133 is moved forward by the first moving block 132 in the direction of arrow F1, pushing the non-adhesive side (T1) of the tape from the initial position (P1) to the attachment position (P2). While releasing, the tape (T) is pressed and rolled on the upper surface of the stacked electrode assembly (1). Accordingly, the adhesive surface (T2) of the tape is adhered to the upper surface of the stacked electrode assembly (1).
  • the second moving block 136 moves forward along the second body rail 122d of the second vacuum suction body 122 in the direction of arrow F1.
  • the second pressing member 137 moves forward by the second moving block 136, pushing the non-adhesive surface (T1) of the tape from the initial position (P1) to the attachment position (P2), and the tape (T ) is pressed and rolled on the lower surface of the stacked electrode assembly (1). Accordingly, the adhesive surface (T2) of the tape is adhered to the lower surface of the stacked electrode assembly (1).
  • the tape T may be in the shape of a strip whose upper and lower lengths are longer than the width.
  • a plurality of such tapes T may be taped at intervals in the longitudinal direction of the stacked electrode assembly 1. That is, a plurality of devices for taping one stacked electrode assembly (1) may be provided in the longitudinal direction of the electrode assembly (1).
  • the pallet that transports the electrode assembly 1 while supporting it may support the electrode assembly 1 in a fork shape. Therefore, taping can be performed on the side where the electrode assembly 1 is not supported. That is, the overall cross-section of the taping device may be the same as that of the strip-shaped tape T, and its width may preferably be smaller than the gap between the electrode assemblies 1 that are not supported on the pallet.
  • the first gripper part 141, the second gripper part 145, the first taping mechanism part 131, and the second taping mechanism part ( 135) is moved backward from the attachment position (P2) to the initial position (P1) in the direction of arrow F2.
  • the electrode assembly 1 on which taping has been completed is transported for the next fixation.
  • the gripper part grabs the upper and lower ends of the tape and guides the movement of the tape while moving forward toward the stacked electrode assembly, so that a vacuum is created in the vacuum adsorption part. Even if the tape is released and separated from the vacuum adsorption unit, the tape can be prevented from being separated from the stacked electrode assembly.
  • a pair of pressing members moves forward toward the stacked electrode assembly and attaches to the stacked electrode assembly while pressing and rolling the tape, thereby increasing the adhesive strength of the tape to the stacked electrode assembly. You can.
  • the gripper part guides the movement of the tape, and a pair of pressing members presses and rolls the tape onto the stacked electrode assembly, thereby reducing the tape that was generated when the tape was attached to the stacked electrode assembly. It can prevent wrinkles and bubbles from occurring.

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Abstract

본 발명은 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 스택형 전극조립체를 테이핑하는 방법에 관한 것이며, 상세하게는 스택형 전극조립체에 대한 테이핑 공정에서, 테이프의 이동을 가이드하고 테이프를 가압 롤링하여 스택형 전극조립체에 점착하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 스택형 전극조립체에 부착될 테이프의 중앙 부분 및 스택형 전극조립체의 측면과 대응되도록 구비되는 지지부; 상기 테이프의 비점착면을 흡착하여 고정시키는 진공흡착부; 상기 테이프의 말단부를 잡도록 작동하여 상기 테이프를 추가적으로 고정시키는 그리퍼부; 및 상기 지지부의 상부와 하부에서 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면을 따라 이동하여 상기 테이프를 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면에 상기 테이프를 부착하도록 구비되는 테이핑 기구부를 포함하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치가 제공될 수 있다.

Description

스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 스택형 전극조립체를 테이핑하는 방법
본 발명은 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 스택형 전극조립체를 테이핑하는 방법에 관한 것이며, 상세하게는 스택형 전극조립체에 대한 테이핑 공정에서, 테이프의 이동을 가이드하고 테이프를 가압 롤링하여 스택형 전극조립체에 점착하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 방법에 관한 것이다.
이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 병렬형 하이브리드 전기자동차(PHEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있는데, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력, 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 배터리 셀들을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.
그런데, 중대형 전지모듈은 가능한 한 작고 가볍게 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 가벼운 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다.
전지셀의 케이스 내에는 전극조립체가 수용되어 있으며, 일반적으로는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류된다.
대표적으로, 긴 시트 형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조로 이루어진 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 그리고, 스택/폴딩형 전극조립체로 분류할 수 있다.
스택형 전극조립체는, 복수 개의 전극과, 복수 개의 분리막이 교대로 적층된 구조를 갖는다.
이와 같은 스택형 전극조립체의 경우, 통상적으로 분리막이 전극보다 가로 및 세로의 폭이 더 넓게 제조되며, 분리막의 가로 또는 세로의 폭에 대응되는 폭을 갖는 매거진 또는 지그에 분리막을 적층하고 그 위에 전극을 적층하는 단계를 반복적으로 수행하여 스택형 전극조립체를 제조하게 된다.
스택/폴딩형 전극조립체와는 달리 전극 및 분리막 간의 상대위치가 고정되어 있지 않기 때문에 각 층간의 상대위치를 고정하기 위하여 전극조립체의 측면을 테이프를 이용하여 덮는 방식을 일반적으로 사용한다.
도 1은 종래의 스택형 전극조립체의 테이핑 장치(10)를 이용하여, 스택형 전극조립체(1)에 테이프(2)를 테이핑하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 진공 흡착부(12a, 12b)에 테이프의 상단부와 하단부가 진공 흡착된 상태에서, 상부 타원형 기구부(13a)와 하부 타원형 기구부(13b)가 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진이동된다.
상부 타원형 기구부(13a)는 테이프의 상단부를 스택형 전극조립체(1)의 상면으로 밀어내면서, 테이프(2)를 스택형 전극조립체(1)의 상면에 눌러 고정한다. 하부 타원형 기구부(13b)는 테이프(2)의 하단부를 스택형 전극조립체(1)의 하면으로 밀어내면서, 테이프(2)를 스택형 전극조립체(1)의 하면에 눌러 고정한다.
다만, 테이프(2)가 진공 흡착부(12a, 12b)에 제대로 흡착되지 않은 상태에서, 상부 타원형 기구부(13a)와 하부 타원형 기구부(13b)가 테이프(2)를 스택형 전극조립체(1)를 향해 밀어낼 때, 테이프(2)가 스택형 전극조립체(2)에서 분리되거나, 스택형 전극조립체에 테이핑되더라도 테이프(2)가 우는 현상이 발생할 수 있다.
이로 인해, 종래에는 스택형 전극조립체(1)에 테이프(2)를 부착하는 과정에서 분리막이 접히거나 테이프 주름 및 기포 발생 등으로 인한 배터리 셀의 외관 불량이 발생되는 문제점이 있었다. 특히, 테이프로 정확히 고정되지 않은 스택형 전극조립체(1)에서 추후 분리막접힘 등의 문제가 야기될 수 있었다.
따라서, 효과적으로 스택형 전극조립체(1)를 고정할 수 있는 테이핑 장치 및 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 종래의 테이핑 장치의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 스택형 전극조립체에 대한 테이핑 공정에서, 테이프의 이동을 가이드하고 테이프를 가압 롤링하여 스택형 전극조립체에 점착하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 그리퍼부가 테이프의 상단과 하단을 잡아 스택형 전극조립체를 향해 전진 이동되면서 테이프의 이동을 가이드하여, 테이프가 장치 본체에서 분리되는 것을 방지할 수 있는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 한 쌍의 가압 부재가 스택형 전극조립체를 향해 전진 이동하면서 테이프를 가압 롤링하면서 스택형 전극조립체에 부착하여, 테이프가 스택형 전극조립체에 테이핑될 때, 테이프의 주름 및 기포 발생을 방지할 수 있는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 테이프를 인장시킨 후 테이핑하여 테이핑 품질을 향상시킬수 있는 스택형 전극체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 테이프가 인장되는 부착 위치까지 테이프를 효과적으로 고정시킬 수 있고, 이후 테이프의 고정을 효과적으로 해제하여 테이핑을 위한 테이프의 위치를 효과적으로 가이드할 수 있는 스택형 전극체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위하여 본 발명의 일실시예에 따르면, 스택형 전극조립체에 부착될 테이프의 중앙 부분 및 스택형 전극조립체의 측면과 대응되도록 구비되는 지지부; 상기 테이프의 비점착면을 흡착하여 고정시키는 진공흡착부; 상기 테이프의 말단부를 잡도록 작동하여 상기 테이프를 추가적으로 고정시키는 그리퍼부; 및 상기 지지부의 상부와 하부에서 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면을 따라 이동하여 상기 테이프를 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면에 상기 테이프를 부착하도록 구비되는 테이핑 기구부를 포함하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 지지부는 지지 디바이스, 상기 그리퍼부는 그리퍼 디바이스 그리고 상기 테이핑 기구부는 테이핑 디바이스라 할 수 있을 것이다.
상기 테이프의 테이핑 전 초기 위치에서, 상기 지지부에서 상기 테이프를 지지하는 지지면과 상기 진공습착부의 진공흡착면은 동일 평면을 이루는 것이 바람직하다. 테이핑 전 테이프는 띠 형태로 동일한 수직 평면을 갖도록 위치될 수 있다.
이때, 테이프의 일면은 점착면으로 스택형 전극조립체를 향하고 타면은 비점착면으로 테이핑 장치를 향하도록 위치될 수 있다.
상기 테이프의 테이핑 전 초기 위치에서, 상기 스택형 전극조립체의 측면은 상기 테이프를 사이에 두고 상기 지지면과 맞닿게 위치될 수 있다.
상기 테이프의 테이핑 전 초기 위치에서, 상기 스택형 전극조립체의 측면은 상기 테이프와 일정 간격을 두고 위치될 수 있다. 이러한 일정 간격은 테이핑 과정에서 메워져 테이프의 중앙 부분이 상기 스택형 전극조립체의 측면에 부착될 수 있다.
상기 진공흡착부와 상기 그리퍼부는 상기 지지부에 대해서 상하 대칭으로 한 쌍씩 구비됨이 바람직하다.
상기 지지부와 진공흡착부는 E 자 형상으로 일체로 형성되며, 상기 그리퍼부와 테이핑 기구부는 상기 지지부와 진공 흡착부에 대해서 전후로 이동 가능하게 구비됨이 바람직하다.
상기 그리퍼부는 상기 테이프의 테이핑 전 초기 위치에서 전진하여 테이핑을 위해 부착 위치로 이동하여 상기 테이프를 인장시키도록 구비됨이 바람직하다. 그리고 인장된 상태에서 적어도 일부분의 테이핑이 수행됨이 바람직하다.
상기 그리퍼부는 상기 부착 위치로 이동하면서 상기 테이프의 상부와 하부를 상기 지지부에 대해서 수직 형태에서 사선 형태로 변형시킴이 바람직하다. 사선 형태로 테이프가 위치되기 때문에 테이핑을 위한 테이프의 위치가 가이드될 수 있다. 즉, 수직 위치가 아닌 사선 위치에서 테이프 말단에 대한 고정이 해제되므로, 테이핑 시 테이프가 접히는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 그리퍼부는, 상기 테이프의 말단이 안착되는 그립퍼면과 상기 그립퍼면에 대해서 폴딩 가능하게 구비되어 상기 테이프의 말단을 고정 및 고정해제 하는 그립퍼바를 포함함이 바람직하다.
상기 그리퍼바를 통해서 테이프의 전면과 후면을 누르면서 테이프를 고정하기 때문에, 테이프를 길이 방향으로 잡아 당기는 힘이 작용하더라도 효과적으로 테이프를 고정할 수 있다. 이는 테이프를 테이프의 두께 방향으로 흡착하여 고정시키는 진공흡착부와 더불어 효과적으로 테이프가 고정되도록 할 수 있음을 의미한다. 다시 말하면, 진공흡착부를 통해서는 테이프를 길이 방향으로 잡아 당기는 힘을 이기면서 테이프를 고정하는 것이 용이하지 않기 때문이다.
상기 그리퍼부는 상기 진공흡착부에 전후 이동 가능하게 구비되는 가이드바를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼부는 상기 부착 위치로 이동 후 상기 테이프의 말단에 대한 고정을 해제하는 것이 바람직하다. 물론, 테이프가 부착 위치로 이동되기 직전 내지는 그리퍼부를 통해 테이프의 고정이 완료된 후 진공흡착부를 통해 테이프의 고정이 해제되도록 할 수 있다.
상기 테이핑 기구부는, 상기 지지부에 대해서 전후로 이동하도록 구비되는 이동블럭; 및 상기 이동블럭에 의해 전후로 이동하면서 상기 스택형 전극조립체에 상기 테이프를 가압하면서 부착하도록 구비되는 가압부재를 포함할 수 있다.
상기 테이핑 기구부는, 상기 이동블럭과 가압부재 사이에 기재되는 지지바를 포함하고, 상기 가압부재는 상기 지지바에 회전 가능하게 구비되는 롤러일 수 있다.
상기 롤러는 상기 지지바에 대해서 회전 가능하게 탄성 지지되며, 상기 롤러는 탄성 복원력에 의해서 상기 스택형 전극체의 표면을 가압 및 롤링하면서 상기 테이핑을 수행함이 바람직하다.
가압 및 롤링에 의해서 테이핑을 수행하므로, 테이프가 접혀 부착되거나 공기가 개재된 상태로 테이핑이 되는 것을 현저히 줄일 수 있다. 특히, 탄성 복원력에 의해 가압 및 롤링이 수행됨에 따라 점착력이 충분히 발생되도록 테이핑할 수 있다.
전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스택형 전극조립체에 부착될 테이프의 중앙 부분 및 스택형 전극조립체의 측면과 대응되도록 구비되는 지지부; 상기 테이프의 비점착면을 흡착하여 고정시키는 진공흡착부; 상기 테이프의 말단부를 잡도록 작동하여 상기 테이프를 고정시키며, 상기 테이프의 부착을 위해 초기 위치에서 부착 위치로 이동하여 상기 테이프를 인장시키도록 구비되는 그리퍼부; 및 상기 지지부의 상부와 하부에서 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면을 따라 이동하여 상기 테이프를 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면에 상기 테이프를 부착하도록 구비되는 테이핑 기구부를 포함하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치가 제공될 수 있다.
상기 그리퍼부는, 상기 지지부에 대해서 상하로 대칭되도록 한 쌍으로 구비되며, 상기 진공흡착부에 의해 고정과 더불어 추가적으로 상기 테이프의 상단과 하단을 고정시키도록 구비될 수 있다.
상기 진공흡착부는 상기 테이프의 1차적 고정을 위해 구비되고, 상기 그리퍼부는 상기 테이프의 2차적 고정을 위해 구비될 수 있다. 그리퍼를 통한 테이프의 고정이 완료되면 진공흡착부를 통해 테이프의 고정이 해제될 수 있다.
그리퍼부는 테이핑을 위해 부착 위치로 이동될 수 있으며, 이때 테이프의 중앙 부분은 스택형 전극조립체의 측면에 부착될 수 있다. 테이핑 기구부를 통해 스택형 전극조립체의 상면과 하면에 대한 테이핑이 시작됨에 따라, 상기 그리퍼를 통한 테이프의 고정은 해제될 수 있다.
상기 그리퍼부는, 폴딩에 의해서 상기 테이프를 잡아 고정하도록 구비되는 그리퍼바를 포함함이 바람직하다.
상기 그리퍼부가 상기 초기 위치에서 부착 위치로 이동할 때 상기 진공흡착부의 흡착이 해제될 수 있다.
상기 그리퍼부가 상기 부착 위치로 이동된 후 상기 테이핑 기구부를 통한 테이프의 부착이 시작되면 상기 그리퍼부를 통한 상기 테이프의 고정이 해제됨이 바람직하다
그리퍼부는, 상기 부착 위치로 이동함에 따라 상기 테이프가 상기 스택형 전극 전극조립체의 상면과 하면에 대한 예각을 갖는 사선 형태로 인장되도록 변형시킴이 바람직하다.
상기 테이핑 기구부는, 상기 초기 위치에서 부착 위치로 이동함에 따라 롤링 및 가압에 의해서 상기 테이프를 상기 스택형 전극조립체에 부착하도록 구비되는 가압부재를 포함함이 바람직하다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 스택형 전극조립체에 대한 테이핑 공정에서, 테이프의 이동을 가이드하고 테이프를 가압 롤링하여 스택형 전극조립체에 점착하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 그리퍼부가 테이프의 상단과 하단을 잡아 스택형 전극조립체를 향해 전진 이동되면서 테이프의 이동을 가이드하여, 테이프가 장치 본체에서 분리되는 것을 방지할 수 있는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 한 쌍의 가압 부재가 스택형 전극조립체를 향해 전진 이동하면서 테이프를 가압 롤링하면서 스택형 전극조립체에 부착하여, 테이프가 스택형 전극조립체에 테이핑될 때, 테이프의 주름 및 기포 발생을 방지할 수 있는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 테이프를 인장시킨 후 테이핑하여 테이핑 품질을 향상시킬수 있는 스택형 전극체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 테이프가 인장되는 부착 위치까지 테이프를 효과적으로 고정시킬 수 있고, 이후 테이프의 고정을 효과적으로 해제하여 테이핑을 위한 테이프의 위치를 효과적으로 가이드할 수 있는 스택형 전극체의 테이핑 장치 및 테이핑 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 스택형 전극조립체의 테이핑 장치를 이용하여, 스택형 전극조립체에 테이프를 테이핑하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치의 전체 구조도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치의 상부 구조도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치의 상부 구조도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치의 작동상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치에 대한 테이프의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치의 작동상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 출원을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 출원의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 출원의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 출원의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 스택형 전극조립체를 테이핑하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
다만, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 스택형 전극조립체의 테이핑 장치 및 스택형 전극조립체를 테이핑하는 방법의 범위가 첨부된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스택형 전극조립체의 테이핑 장치(100)는 지지부(110), 진공 흡착부(120), 테이핑 기구부(130)와 그리퍼부(140)를 포함한다.
지지부(110)는 스택형 전극조립체(1)의 측면을 지지한다. 지지부(110)에는 스택형 전극조립체(1)의 측면과 맞닿는 지지면(111)이 마련된다. 지지면(111)은 스택형 전극조립체(1)에 부착될 테이프(T)의 지지 영역(A1)을 지지한다(도 7 참조).
본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 지지면(111)과 가상의 동일 평면상의 위치에 대해 "초기 위치(P1)"로 지칭하기로 한다(도 7 참조).
진공흡착부(120)는 지지면(111)과 가상의 동일 평면상에 마련되어, 테이프의 비점착면(T1)을 흡착하는 진공흡착면이 마련된다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 진공흡착면에 대해 제1 진공흡착면(121b)과 제2 진공흡착면(122b)로 구분지어 지칭하기로 한다.
제1 진공흡착면(121b)과 제2 진공흡착면(122b)은 지지면(111)과 가상의 동일 평면상에 위치된다. 제1 진공흡착면(121b)과 제2 진공흡착면(122b)은 지지부(110)를 사이에 두고, 상하로 이격 배치된다. 진공흡착부(120)의 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
테이핑 기구부(130)는 지지부(110) 또는 진공흡착부(120)에 이동가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로, 테이핑 기구부(130)는 선형 이동하도록 구비될 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 테이핑 기구부(130)는 스택형 전극조립체(1)를 향해 초기 위치(P1)에서 부착 위치(P2)로 이동되면서, 테이프의 비점착면(T1)을 가압하여 테이프의 점착면(T2)이 스택형 전극조립체(1)에 부착되게 작동할 수 있다.
초기 위치(P1)에서, 테이프(T)는 테이프의 비점착면(T1)이 지지면(111)과 진공흡착면(121b, 122b)에 맞닿게 위치되고, 스택형 전극조립체(1)는 테이프(T)를 사이에 두고 지지면(111)과 맞닿게 위치된다.
테이핑 기구부(130)는 테이프의 비점착면(T1)에 맞닿아 스택형 전극조립체(1)를 향해 이동되면서, 지지 영역(A1)과 말단부 사이에서 테이프의 비점착면(T1)을 가압하여, 테이프의 점착면(T2)이 스택형 전극조립체(1)에 부착되게 마련된다. 테이핑 기구부(130)의 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
여기서, 테이프의 말단부는 제1 진공흡착면(121b)과 제2 진공흡착면(122b)에 흡착되지 않은 테이프의 상단부(T3) 및 하단부(T4)를 통칭한다. 도 7을 참조하면, 테이프의 상단부(T3)는 상부 영역(A2)에 인접한 부분이다. 테이프의 하단부(T4)는 하부 영역(A3)에 인접한 부분이다.
그리퍼부(140)는 제1 진공흡착면(121b)에 흡착되지 않은 테이프의 상단부(T3)와, 제2 진공흡착면(122b)에 흡착되지 않은 테이프의 하단부(T4)를 각각 잡아, 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동(F1)하면서, 테이핑 기구부(130)의 작동시, 테이프(T)의 이동을 가이드한다.
그리퍼부(140)는 초기 위치(P1)에서, 테이프의 상단부(T3)와 하단부(T4)를 각각 잡고, 초기 위치(P1)에서 부착 위치(P2)로 이동되면서, 테이핑 기구부(130)의 작동시 테이프(T)의 이동을 가이드하고, 부착 위치(P2)에서 테이프의 상단부(T3)와 하단부(T4)를 각각 놓은 후, 초기 위치(P1)로 되돌아가게 작동된다.
그리퍼부(140)는 제1 그리퍼부(141)와 제2 그리퍼부(145)를 포함한다. 초기 위치(P1)에서, 그리퍼부(140)는 테이프의 상단부(T3)에 맞닿는 제1 그립면(142b)과 제2 그립면(146b)이 지지면(111)과 가상의 동일 평면에 위치된다. 즉, 테이핑 전의 테이프는 하나의 평면 형태로 위치되어 고정될 수 있다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 제1 그리퍼부(141)는 지지부(110)의 상부에서, 진공흡착부(120)에 전후 이동가능하게 결합된다. 제1 그리퍼부(141)는 제1 진공흡착면(121b)에 흡착되지 않은 테이프의 상단부(T3)를 잡아, 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동(F1)되게 작동할 수 있다. 상기 제1 그리퍼부(141)는 제1 진공 흡착면(121b)에 흡착된 테이프의 일부 영역을 추가적으로 잡도록 구비될 수도 있다.
제1 그리퍼부(141)는 제1 가이드바(142), 제1 그리퍼바(143)와 제1 그립구동부(144)를 포함한다.
제1 가이드바(142)는 제1 진공 흡착 본체(121)에 전후 이동가능하게 결합된다. 제1 가이드바(142)는 지지부(110)와 나란한 방향으로 제1 가이드레일(142a)이 마련될 수 있다.
제1 그리퍼바(143)는 제1 가이드바(142)의 제1 그립면(142b)이 마련된 제1 가이드바(142)의 일단에 회동가능하게 결합된다. 제1 그리퍼바(143)는 제1 그립면(142b)을 향해 회동되면서 테이프(T)를 사이에 두고 제1 그립면(142b)과 맞닿아 테이프의 상단부(T3)를 잡도록 작동된다. 제1 그리퍼바(143)는 제1 그립면(142b)과 멀어지게 회동되면서 테이프의 상단부(T3)를 놓도록 작동된다.
제1 그립구동부(144)는 제1 가이드바(142)의 타단에 결합되어, 제1 가이드바(142)로 구동력을 제공하여, 제1 가이드바(142)를 전후 이동시킨다. 제1 그립구동부(144)는 제1 가이드바(142)로 구동력을 제공하여, 제1 가이드바(142)의 위치를 조정한다. 제1 그립구동부(144)로는 리니어모터가 사용될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 그리퍼부(145)는 지지부(110)의 하부에서, 제1 그리퍼부(141)와 나란하게 이격 배치된다. 제2 그리퍼부(145)는 진공흡착부(120)에 전후 이동가능하게 결합되어, 제2 진공흡착면(122b)에 흡착되지 않은 테이프의 하단부(T4)를 잡아, 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동(F1)되게 작동된다.
제2 그리퍼부(145)는 제2 가이드바(146), 제2 그리퍼바(147)와, 제2 그립구동부(148)를 포함한다.
제2 가이드바(146)는 제2 진공 흡착 본체(122)에 전후 이동가능하게 결합된다. 제2 가이드바(146)에는 지지부(110)와 나란한 방향으로 제2 가이드레일(146a)이 마련된다.
제2 그리퍼바(147)는 제2 가이드바(146)의 제2 그립면(146b)이 마련된 제2 가이드바(146)의 일단에 회동가능하게 결합된다. 제2 그리퍼바(147)는 제2 그립면(146b)을 향해 회동되면서 테이프(T)를 사이에 두고 제2 그립면(146b)과 맞닿아 테이프의 하단부(T4)를 잡도록 작동된다. 제2 그리퍼바(147)는 제2 그립면(146b)과 멀어지게 회동되면서 테이프의 하단부(T4)에서 분리되게 작동된다.
제2 그립구동부(148)는 제2 가이드바(146)의 타단에 결합된다. 제2 그립구동부(148)는 제2 가이드바(146)로 구동력을 제공하여, 제2 가이드바(146)를 전후 이동시키는 장치이다. 제2 그립구동부(148)는 제2 가이드바(146)로 구동력을 제공하여, 제2 가이드바(146)의 위치를 조정한다. 제2 그립구동부(148)로는 리니어모터가 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 그리퍼부(141)와 제2 그리퍼부(141)는 지지부(110)에 대해서 상하 대칭으로 구비될 수 있다. 그리고 제1 그리퍼부(141)와 제2 그리퍼부(145)의 선형 이동은 일체로 수행됨이 바람직하다. 따라서, 제1 그리퍼부(141)와 제2 그리퍼부(141)의 선형 이동을 위한 구동부(144, 148)는 단일 구동부로 구성하는 것도 가능할 것이다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 진공 흡착부(120)는 제1 진공 흡착 본체(121), 제2 진공 흡착 본체(122), 제1 노즐(123a), 제2 노즐(123b)과 진공압 인가부재(124)를 포함한다.
제1 진공 흡착 본체(121)는 지지부(110)의 상부에 배치된다. 제1 진공 흡착 본체(121)는 L형 구조를 가진다. 제1 진공 흡착 본체(121)는 제1 진공흡착면(121b)이 제1 대향면(121a)에 대해 상부로 절곡된 구조를 가진다. 제1 진공 흡착 본체(121)는 제1 대향면(121a)이 지지부(110)의 상면과 이격되게 지지부(110)에 결합된다. 따라서, 지지부(110)와 진공 흡착부(120)는 E형 구조를 가지며, 지지부(110)의 상부와 하부에 각각 상하 대칭되도록 제1 진공 흡착 본체(121)와 제2 진공 흡착 본체(122)가 구비된다.
그리고, 제1 진공 흡착 본체(121)의 말단에서 상부로 절곡되어 제1 진공흡착면(121b)이 형성되고, 제1 진공 흡착 본체(122)의 말단에서 하부로 절곡되어 제2 진공흡착면(122b)가 형성된다.
여기서, 제1 대향면(121a)은 지지부(110)의 상면과 마주보는 면이다. 제1 진공흡착면(121b)은 지지부(110)의 지지면(111)과 동축상에 마련된 면이다. 제1 진공흡착면(121b)은 테이프의 비점착면(T1)이 흡착되는 부분이다.
제1 진공 흡착 본체(121)에는 제1 대향면(121a)의 나란하되, 제1 진공흡착면(121b)의 상부로 절곡된 제1 결합면(121c)이 마련된다.
복수의 제1 가이드볼(121e)은, 제1 결합면(121c)에 회전가능하게 설치된다. 복수의 제1 가이드볼(121e)은 제1 그리퍼부(141)의 제1 가이드레일(142a)에 삽입되어, 제1 그리퍼부(141)의 전후 이동을 가이드한다.
제1 진공 흡착 본체(121)에는 제1 노즐(123a)이 내장된다. 제1 노즐(123a)은 제1 진공흡착면(121b)을 진공압을 제공한다. 제1 노즐(123a)은 배관(123c)에 의해 진공압 인가부재(124)에 연결된다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 진공 흡착 본체(122)는 지지부(110)의 하부에 배치된다.
제2 진공 흡착 본체(122)는 L형 구조를 가진다. 제2 진공 흡착 본체(122)는 제2 진공흡착면(122b)이 제2 대향면(122a)에 대해 하부로 절곡된 구조를 가진다. 제2 진공 흡착 본체(122)는 제2 대향면(122a)이 지지부(110)의 상면과 이격되게 지지부(110)에 결합된다.
여기서, 제2 대향면(122a)은 지지부(110)의 상면과 마주보는 면이다. 제2 진공흡착면(122b)은 지지부(110)의 지지면(111)과 동축상에 마련된 면이다. 제2 진공흡착면(122b)은 테이프의 비점착면(T1)이 흡착되는 부분이다.
제2 진공 흡착 본체(122)에는 제2 대향면(122a)의 나란하되, 제2 진공흡착면(122b)의 하부로 절곡된 제2 결합면(122c)이 마련된다.
복수의 제2 가이드볼(122e)은 제2 결합면(122c)에 회전가능하게 설치된다. 복수의 제2 가이드볼(122e)은 제2 그리퍼부(145)의 제2 가이드레일(146a)에 삽입되어, 제2 그리퍼부(145)의 전후 이동을 가이드한다.
제2 진공 흡착 본체(122)에는 제2 노즐(123b)이 내장된다. 제2 노즐(123b)은 제2 진공흡착면(122b)을 진공압을 제공한다. 제2 노즐(123b)은 배관(123c)에 의해 진공압 인가부재(124)에 연결된다.
테이핑 기구부(130)는 화살표 F1 방향으로, 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동되면서, 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)의 상면 및 하면에 가압 롤링한다. 테이핑 기구부(130)는 제1 테이핑 기구부(131)와 제2 테이핑 기구부(135)를 포함한다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 제1 테이핑 기구부(131)는 지지부(110)의 상부에 배치된다. 제1 테이핑 기구부(131)는 지지부(110)와 제1 그리퍼부(141) 사이에서, 제1 진공 흡착 본체(121)에 전후 이동가능하게 설치된다.
여기서, 지지부(110)와 제1 진공 흡착 본체(121) 및 제2 진공 흡착 본체(122)는 고정된 구성으로, 이들 구성들은 단일 몸체로 형성될 수 있다. 즉, 지지부(110)와 제1 진공 흡착 봉체(121) 및 제2 진공 흡착 본체(122)에 대해서 제1 테이핑 기구부(131) 및 제2 테이핑 기구부(135)가 전후 이동가능하게 설치될 수 있다.
제1 테이핑 기구부(131)는 제1 그리퍼부(141)의 이동 방향으로 이동되면서 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)의 상면에 가압 롤링한다.
제1 테이핑 기구부(131)는 제1 이동블럭(132), 제1 가압부재(133)와 제1 블럭 구동 부재(134)를 포함한다.
제1 이동블럭(132)은 제1 진공 흡착 본체(121)에 전후 이동가능하게 결합된다. 제1 이동블럭(132)은 제1 블럭 케이스(132a)와, 적어도 하나의 제1 블럭볼(132b)을 포함한다.
제1 블럭 케이스(132a)에는 제1 가압부재(133)를 지지하는 제1 지지바(133a) 가 결합된다. 제1 블럭 케이스(132a)에는 제1 진공 흡착 본체(121)를 관통하는 제1 관통 개구(도면번호 미표기)가 마련된다.
적어도 하나의 제1 블럭볼(132b)은 제1 관통 개구로 노출되되, 제1 블럭 케이스(132a)에 회전가능하게 설치된다. 적어도 하나의 제1 블럭볼(132b)은 제1 진공 흡착 본체(121)의 제1 몸체레일(121d)에 연결되어, 제1 블럭 케이스(132a)의 이동을 가이드한다. 여기서, 제1 몸체레일(121d)은 지지부(110)와 나란하게 제1 진공 흡착 본체(121)의 일면에 마련된다.
제1 블럭 구동 부재(134)는 제1 이동블럭(132)에 결합되어, 제1 이동블럭(132)으로 구동력을 제공한다. 제1 블럭 구동 부재(134)에 의해, 제1 이동블럭(132)은 화살표 F1 방향(전진 방향)으로 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동되거나, 화살표 F2 방향(후진 방향)으로 스택형 전극조립체(1)에서 멀어지게 후진 이동될 수 있다.
제1 가압부재(133)는 제1 이동블럭(132)에 결합된다. 제1 가압부재(133)는 지지부(110)의 상면과 제1 진공 흡착 본체(121)의 제1 대향면(121a) 사이에서 배치된다. 제1 가압부재(133)는 소정의 곡률로 만곡된 곡면을 가지는 가압블럭 또는 롤러 중 어느 하나일 수 있다.
제1 가압부재(133)는 화살표 F1 방향으로, 제1 이동블럭(132)에 의해 전진 이동되면서, 제1 그리퍼부(141)에 잡혀 스택형 전극조립체(1)의 상부로 이동되는 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)의 상면에 가압 롤링할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 테이핑 기구부(135)는 지지부(110)의 하부에 배치된다. 제2 테이핑 기구부(135)는 지지부(110)와 제2 그리퍼부(145) 사이에서, 제2 진공 흡착 본체(122)에 전후 이동가능하게 설치된다. 제2 테이핑 기구부(135)는 제2 그리퍼부(145)의 이동 방향으로 이동되면서 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)의 하면에 가압 롤링한다. 제2 테이핑 기구부(135)는 상기 지지부(110)에 대해서 상기 제1 테이핑 기구부(131)과 대칭되도록 구비됨이 바람직하다.
제2 테이핑 기구부(135)는 제2 이동블럭(136), 제2 가압부재(137)와 제2 블럭 구동 부재(138)를 포함한다.
제2 이동블럭(136)은 제2 진공 흡착 본체(122)에 전후 이동가능하게 결합된다. 제2 이동블럭(136)은 제2 블럭 케이스(136a)와, 적어도 하나의 제2 블럭볼(136b)을 포함한다.
제2 블럭 케이스(136a)에는 제2 가압부재(137)를 지지하는 제2 지지바(137a)가 결합된다. 제2 블럭 케이스(136a)에는 제2 진공 흡착 본체(122)를 관통하는 제2 관통 개구가 마련된다.
적어도 하나의 제2 블럭볼(136b)은 제2 관통 개구(도면번호 미표기)로 노출되되, 제2 블럭 케이스(136a)에 회전가능하게 설치된다. 적어도 하나의 제2 블럭볼(136b)은 제2 진공 흡착 본체(122)의 제2 몸체레일(122d)에 연결되어, 제2 블럭 케이스(136a)의 이동을 가이드한다. 여기서, 제2 몸체레일(122d)은 지지부(110)와 나란하게 2 진공 흡착 본체(122)의 일면에 마련된다.
제2 블럭 구동 부재(138)는 제2 이동블럭(136)에 결합되어, 제2 이동블럭(136)으로 구동력을 제공한다. 제2 블럭 구동 부재(138)에 의해, 제2 이동블럭(136)은 화살표 F1 방향으로 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동되거나, 화살표 F2 방향으로 스택형 전극조립체(1)에서 멀어지게 후진 이동될 수 있다.
제2 가압부재(137)는 제2 이동블럭(136)에 결합된다. 제2 가압부재(137)는 지지부(110)의 하면과 제2 진공 흡착 본체(122)의 제2 대향면(122a) 사이에서 배치된다. 제2 가압부재(137)는 소정의 곡률로 만곡된 곡면을 가지는 가압블럭 또는 롤러 중 어느 하나일 수 있다.
제2 가압부재(137)는 화살표 F1 방향으로, 제2 이동블럭(136)에 의해 전진 이동되면서, 제2 그리퍼부(145)에 잡혀 스택형 전극조립체(1)의 하부로 이동되는 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)의 하면에 가압 롤링한다.
제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)는 스택형 전극조립체(1)의 가압 롤링시, 스택형 전극조립체(1)를 손상하지 않는 범위 내에서 이격 설치된 것이 바람직하다. 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137) 간의 간격은 스택형 전극조립체(1)의 두께 범위 내이다. 스택형 전극조립체(1)의 규격에 따라, 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)는 설치 간격이 조정될 수 있다.
한편, 상기 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)는 롤링하면서 테이프를 스택형 전극조립체(1)의 상면과 하면에 부착하는데, 스택형 전극조립체(1)의 상면과 하면을 누르면서 롤링하도록 구비될 수 있다. 즉, 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)는 스택형 전극조립체(1)의 상면과 하면을 따라 전방으로 이동됨과 동시에 롤링하게 된다. 이때, 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)는 탄성 지지되어 탄성력에 의해서 스택형 전극조립체(1O의 상면과 하면을 가압하게된다.
즉, 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)의 초기 간격은 스택형 전극조립체(1)의 두께보다 작고, 테이핑을 수행함에 따라 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)는 스택형 전극조립체(1)를 상하로 가압하도록 탄성력에 의해서 그 간격이 커질 수 있다. 이를 통해서 테이핑을 시작부터 종료까지 보다 효과적으로 수행할 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 13를 참조하여, 스택형 전극조립체의 테이핑 장치(100)를 이용하여, 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)에 점착하는 스택형 전극조립체(1)의 테이핑 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가압 부재(133, 137)와 한 쌍의 그리퍼부(140)가 초기 위치(P1)에 정렬된다. 여기서, 초기 위치(P1)는 지지부(110)의 지지면(111)에 동축인 위치이다. 즉, 동일 평면인 위치이다. 한 쌍의 가압 부재(133, 137)는 설치 위치에 따라, 제1 가압부재(133)와 제2 가압부재(137)로 구분된다. 즉, 지지부(111)는 테이프의 중앙 부분을 지지하고, 한 쌍의 그리퍼부(140)는 테이프의 상단과 하단을 고정시키게 된다.
진공 흡착부(120)에서 제1 노즐(123a)과 제2 노즐(123b)로 진공압이 인가되면, 테이프의 비점착면(T1)이 진공 흡착부(120)의 제1 진공흡착면과 제2 진공흡착면에 흡착된다. 이때, 제1 그리퍼바(143)와 제2 그리퍼바(147)는 펼침 상태이다.
도 9을 참조하면, 테이프의 비점착면(T1)이 진공 흡착부(120)에 흡착된 상태에서, 제1 그리퍼바(143)는 제1 가이드바(142)의 제1 그립면(142b)을 향해 회동한다. 제1 그리퍼바(143)는 테이프(T)를 사이에 두고 제1 그립면(142b)과 맞닿아 테이프(T)의 상단을 잡는다.
제2 그리퍼바(147)는 제2 가이드바(146)의 제2 그립면(146b)을 향해 회동한다. 제2 그리퍼바(147)는 테이프(T)를 사이에 두고 제2 그립면(146b)과 맞닿아 테이프(T)의 하단을 잡는다.
제1 그리퍼바(143)와 제2 그리퍼바(147)는 동시에 작동되면서, 진공 흡착부(120)에 흡착된 테이프(T)의 상단과 하단을 잡는다.
따라서, 테이프(T)의 상단과 하단은 진공 흡착에 의한 고정 및 그리퍼바(143, 147)에 의한 고정이 수행된다. 이때, 진공 흡착에 문제가 발생되더라도 그리퍼바에의한 테이프의 고정이 수행되므로, 효과적이고 안정적인 테이프의 부착이 수행될 수 있다.
도 10를 참조하면, 테이프(T)의 상단과 하단이 제1 그리퍼부(141)와 제2 그리퍼부(145)에 의해 잡힌 상태에서, 스택형 전극조립체(1)가 테이프(T)를 사이에 두고, 지지부(110)와 맞닿게 배치된다.
스택형 전극조립체(1)의 측면은 테이프(T)를 사이에 두고 지지면(111)과 맞닿는다. 이때, 테이프(T)의 중앙부는 지지부(110)에 의해 스택형 전극조립체(1)의 측면에 고정된 상태일 수 있다.
상기 스택형 전극조립체(1)는 팔레트에 지지된 상태에서 레일, 벨트 또는 선행무빙장치에 의해 이송되어 지지부(110)와 맞닿게 배치될 수있다. 물론, 상기 스택형 전극조립체(1)의 측면과 테이프(T) 사이에는 일정 간격이 형성될 수 있다. 이는 테이핑 장치(100)에대해서 전극조립체(1)가 교차하는 방향으로 이송되도록 하기 위함이다. 이러한 일정 간격은 테이핑이 수행되는 과정에서 메워질 수 있다. 그리고, 테이핑 과정에서 전극조립체(1)는 테이핑 장치(100)에 대해서 전후로 이동되지 않도록 고정될 수 있다.
도 11을 참조하면, 스택형 전극조립체(1)의 측면이 지지부(110)의 지지면(111)에 지지되면, 제1 그리퍼부(141)와 제2 그리퍼부(145)가 테이프(T)의 상단과 하단을 잡아, 화살표 F1 방향으로, 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동된다. 이때, 테이프(T)는 진공 흡착부(120)의 제1 진공흡착면과 제2 진공흡착면에서 분리되어, 한 쌍의 그리퍼부(140)에 의해 초기 위치(P1)에서 부착 위치(P2)로 이동될 수 있다. 이때, 테이프(T)에 대해서 전체적으로 인장력이 발생한다. 또한, 테이프(T)의 중앙부분은 테이프(T)의 양단이 전방으로 이동하므로 마찬가지로 일정 거리 전방으로 이동한다. 그러므로, 한 쌍의 그리퍼부(140)의 전방 이동 과정에서 테이프(T)의 중앙부분은 스택형 전극조립체(1)의 측면에 부착될 수 있다. 이러한 과정이 도 11에 도시되어 있다.
본 발명은 한 쌍의 그리퍼부(140)가 테이프(T)의 상단과 하단을 잡아, 화살표 F1 방향으로, 스택형 전극조립체(1)를 향해 전진 이동하면서 테이프(T)의 이동을 가이드하여, 진공 흡착부(120)에서 진공이 해제되어 테이프(T)가 진공 흡착부(120)에서 분리되더라도, 테이프(T)가 스택형 전극조립체(1)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 테이프(T)를 양단을 전방으로 이동시킴에 따라 테이프(T)를 인장시키게 된다. 그러므로, 이후 테이프(T)가 전체적으로 인장된 상태로 부착되기 때문에 테이프(T)가 접혀 부착되는 문제, 접착면에 공기가 개재되는 문제, 테이프가 우는 문제 등이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 12을 참조하면, 제1 테이핑 기구부(131)와 제2 테이핑 기구부(135)는 화살표 F1 방향으로, 전진 이동된다. 구체적으로, 제1 이동블럭(132)은 제1 진공 흡착 본체(121)의 제1 몸체레일(121d)을 따라 전진이동된다.
이때, 제1 가압부재(133)는 화살표 F1 방향으로, 제1 이동블럭(132)에 의해 전진 이동되면서, 테이프의 비점착면(T1)을 초기 위치(P1)에서 부착 위치(P2)로 밀어내면서, 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)의 상면에 가압 롤링한다. 이에 따라, 테이프의 점착면(T2)은 스택형 전극조립체(1)의 상면에 점착된다.
제2 이동블럭(136)은 화살표 F1 방향으로, 제2 진공 흡착 본체(122)의 제2 몸체레일(122d)을 따라 전진 이동된다. 이때, 제2 가압부재(137)는 제2 이동블럭(136)에 의해 전진 이동되면서, 테이프의 비점착면(T1)을 초기 위치(P1)에서 부착 위치(P2)로 밀어내면서, 테이프(T)를 스택형 전극조립체(1)의 하면에 가압 롤링한다. 이에 따라, 테이프의 점착면(T2)은 스택형 전극조립체(1)의 하면에 점착된다.
한편, 테이프(T)는 상하 길이가 폭 보다 긴 띠 형상일 수 있다. 이러한 테이프(T)는 스택형 전극조립체(1)의 길이 방향으로 간격을 두고 복수 개 테이핑될 수 있다. 즉, 하나의 스택형 전극조립체(1)에 테이핑을 수행하는 장치는 전극조립체(1)의 길이 방향으로 복수 개 구비될 수 있다.
전극조립체(1)를 지지하면서 이송하는 팔레트는 포크 형상으로 전극조립체(1)를 지지할 수 있다. 따라서, 전극조립체(1)가 지지되지 않는 면에 테이핑을 수행할 수 있다. 즉, 테이핑 장치의 전체적인 단면은 띠 형상의 테이프(T)와 동일할 수 있으며, 이의 폭은 팔레트에 대해서 지지되지 않은 전극조립체(1)의 간격보다는 작은 것이 바람직할 것이다.
도 13를 참조하면, 스택형 전극조립체(1)에 대한 테이핑 공정이 완료되면, 제1 그리퍼부(141), 제2 그리퍼부(145), 제1 테이핑 기구부(131)와 제2 테이핑 기구부(135)는 부착 위치(P2)에서 초기 위치(P1)로, 화살표 F2 방향으로 후진이동된다. 그리고, 테이핑이 완료된 전극 조립체(1)는 다음 고정을 위해서 이송됨이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 스택형 전극조립체의 테이핑 공정에서, 그리퍼부가 테이프의 상단과 하단을 잡아, 스택형 전극조립체를 향해 전진 이동하면서 테이프의 이동을 가이드하여, 진공흡착부에서 진공이 해제되어 테이프가 진공흡착부에서 분리되더라도, 테이프가 스택형 전극조립체에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 한 쌍의 가압 부재가 스택형 전극조립체를 향해 전진 이동하면서 테이프를 가압 롤링하면서 스택형 전극조립체에 부착하여, 스택형 전극조립체에 대한 테이프의 접착 강도를 증대시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 그리퍼부가 테이프의 이동을 가이드하고, 한 쌍의 가압 부재가 테이프를 스택형 전극조립체에 가압 롤링하여, 종래에 테이프가 스택형 전극조립체에 부착될 때 발생되던 테이프의 주름 및 기포 발생을 방지할 수 있다.
발명의 상세한 설명에 기재되어 있음.

Claims (20)

  1. 스택형 전극조립체에 부착될 테이프의 중앙 부분 및 스택형 전극조립체의 측면과 대응되도록 구비되는 지지부;
    상기 테이프의 비점착면을 흡착하여 고정시키는 진공흡착부;
    상기 테이프의 말단부를 잡도록 작동하여 상기 테이프를 추가적으로 고정시키는 그리퍼부; 및
    상기 지지부의 상부와 하부에서 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면을 따라 이동하여 상기 테이프를 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면에 상기 테이프를 부착하도록 구비되는 테이핑 기구부를 포함하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테이프의 테이핑 전 초기 위치에서, 상기 지지부에서 상기 테이프를 지지하는 지지면과 상기 진공습착부의 진공흡착면은 동일 평면을 이루는 것을 특징으로하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 테이프의 테이핑 전 초기 위치에서, 상기 스택형 전극조립체의 측면은 상기 테이프를 사이에 두고 상기 지지면과 맞닿게 위치됨을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 진공흡착부와 상기 그리퍼부는 상기 지지부에 대해서 상하 대칭으로 한 쌍씩 구비됨을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부와 진공흡착부는 E 자 형상으로 일체로 형성되며, 상기 그리퍼부와 테이핑 기구부는 상기 지지부와 진공 흡착부에 대해서 전후로 이동 가능하게 구비됨을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 그리퍼부는 상기 테이프의 테이핑 전 초기 위치에서 전진하여 테이핑을 위해 부착 위치로 이동하여 상기 테이프를 인장시킴을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 그리퍼부는 상기 부착 위치로 이동하면서 상기 테이프의 상부와 하부를 상기 지지부에 대해서 수직 형태에서 사선 형태로 변형시킴을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 그리퍼부는, 상기 테이프의 말단이 안착되는 그립퍼면과 상기 그립퍼면에 대해서 폴딩 가능하게 구비되어 상기 테이프의 말단을 고정 및 고정해제 하는 그립퍼바를 포함함을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 그리퍼부는 상기 진공흡착부에 전후 이동 가능하게 구비되는 가이드바를 포함함을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 그리퍼부는 상기 부착 위치로 이동 후 상기 테이프의 말단에 대한 고정을 해제하는 것을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 테이핑 기구부는,
    상기 지지부에 대해서 전후로 이동하도록 구비되는 이동블럭; 및
    상기 이동블럭에 의해 전후로 이동하면서 상기 스택형 전극조립체에 상기 테이프를 가압하면서 부착하도록 구비되는 가압부재를 포함함을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 테이핑 기구부는 상기 이동블럭과 가압부재 사이에 기재되는 지지바를 포함하고,
    상기 가압부재는 상기 지지바에 회전 가능하게 구비되는 롤러임을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 지지바에 대해서 회전 가능하게 탄성 지지되며, 상기 롤러는 탄성 복원력에 의해서 상기 스택형 전극체의 표면을 가압 및 롤링하면서 상기 테이핑을 수행함을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  14. 스택형 전극조립체에 부착될 테이프의 중앙 부분 및 스택형 전극조립체의 측면과 대응되도록 구비되는 지지부;
    상기 테이프의 비점착면을 흡착하여 고정시키는 진공흡착부;
    상기 테이프의 말단부를 잡도록 작동하여 상기 테이프를 고정시키며, 상기 테이프의 부착을 위해 초기 위치에서 부착 위치로 이동하여 상기 테이프를 인장시키도록 구비되는 그리퍼부; 및
    상기 지지부의 상부와 하부에서 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면을 따라 이동하여 상기 테이프를 상기 스택형 전극조립체의 상면과 하면에 상기 테이프를 부착하도록 구비되는 테이핑 기구부를 포함하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 그리퍼부는, 상기 지지부에 대해서 상하로 대칭되도록 한 쌍으로 구비되며, 상기 진공흡착부에 의해 고정과 더불어 추가적으로 상기 테이프의 상단과 하단을 고정시키도록 구비됨을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 그리퍼부는, 폴딩에 의해서 상기 테이프를 잡아 고정하도록 구비되는 그리퍼바를 포함함을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 그리퍼부가 상기 초기 위치에서 부착 위치로 이동할 때 상기 진공흡착부의 흡착이 해제됨을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 그리퍼부가 상기 부착 위치로 이동된 후 상기 테이핑 기구부를 통한 테이프의 부착이 시작되면 상기 그리퍼부를 통한 상기 테이프의 고정이 해제됨을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    그리퍼부는, 상기 부착 위치로 이동함에 따라 상기 테이프가 상기 스택형 전극 전극조립체의 상면과 하면에 대한 예각을 갖는 사선 형태로 인장되도록 변형시킴을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 테이핑 기구부는, 상기 초기 위치에서 부착 위치로 이동함에 따라 롤링 및 가압에 의해서 상기 테이프를 상기 스택형 전극조립체에 부착하도록 구비되는 가압부재를 포함함을 특징으로 하는 스택형 전극조립체의 테이핑 장치.
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