KR200244344Y1 - 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 관한 것으로서, 프레임; 다수의 양극판 및 음극판이 양면에 소정 패턴으로 라미네이션 된 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터가 수납되는 수납대가 마련되며, 프레임에 설치된 베이스부재; 베이스부재에 공급되는 세퍼레이터를 수납대로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 베이스부재의 일단에 선택적으로 근접 위치될 수 있도록 프레임에 대해 왕복이동 가능하도록 설치된 스토퍼부재; 수납대와 스토퍼부재가 형성하는 수납공간으로 공급되는 세퍼레이터를 소정 시간 간격동안 가압하여, 양극판 및 음극판이 서로 교호되어 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태로 접힐 수 있도록 수납대에 대해 왕복 이동 가능하게 프레임에 설치된 폴더부재; 및 'Z' 자 형태로 접힌 세퍼레이터를 소정 구역으로 이동시켜 극판이 부착되지 않은 세퍼레이터의 비극판 영역을 절단하여 테이핑하기 위한 컷팅/테이핑부재를 구비한다.
Description
본 고안은 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수평 상태로 공급되는 필름 형태의 세퍼레이터의 양면에 접착된 양극판과 음극판을 'Z'자형태로 폴딩하여 이를 절단 및 테이핑하여 연속적으로 세퍼레이터 뭉치 팩킹할 수 있는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 관한 것이다.
일반적으로, 비디오 카메라, 휴대용 전화기, 휴대용 PC 등과 같은 휴대용 전자제품의 구조가 경량화 또는 고기능화됨으로써 이러한 전자제품의 전원으로 사용되는 전지에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 전지는 충방전에 의해 연속적으로 사용할 수 있다. 통상적으로 전지는 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소전지, 니켈 아연전지, 리튬 2차전지 등이 전자제품의 전원으로 사용되고 있으며, 이중에서 수명과 용량을 고려하면 리튬 2차전지가 범용화 되고 있다.
상기 리튬 2차전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속전지, 리튬 이온전지, 및 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분된다. 리튬 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 유기 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 폴리머 전지, 유기 전해액을 함유하는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분된다.
상기 리튬 2차전지는 전극과 격리막의 구조를 갖는 여러개의 단위 셀을 용량에 맞도록 적층시켜 나란히 연결하고 그것을 전지 캔에 삽입한 후 원통형 또는 각형 전지를 제조한다.
그러나, 종래의 방식에 따른 전극판의 배치방법은 과충전시 전압이 급격히 상승되어 발화됨으로써 전지의 성능 및 안정성을 저하시키고 단위 셀을 전기적으로 연결시켜 주는 전극 탭 부착공정이 복잡한 문제점이 있었다.
본 고안은 상기 문제점을 감안하여 착상된 것으로서, 양면에 양극판과 음극판이 순차적으로 부착되어 수평으로 공급되는 세퍼레이터에 있어서, 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태로 연속적으로 자동화시켜 접을 수 있고 이것을 자동으로 테이핑하여 팩킹하는 작업을 일괄 처리할 수 있도록 구조가 개선된 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 세퍼레이터가 'Z'자 형태로 폴딩되는 예를 도시한 도면.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1에 도시된 팩킹장치의 정면도 및 평면도.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 베이스부재 부위를 각각 확대 도시한 정면도 및 평면도.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 1에 도시된 스토퍼부재 및 폴더부재의 정면도 및 우측면도.
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 한 쌍의 클램프부재 부위를 도시한 정면도 및 우측면도.
도 7a 및 도 7b는 도 1에 도시된 컷팅부재의 부위를 도시한 정면도 및 우측면도.
도 8a 및 도 8b는 도 1에 도시된 테이프 공급부재 부위를 도시한 정면도 및 우측면도.
도 9a 내지 도 9c는 도 1에 도시된 홀더부재 부위를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
102...양극판 104...음극판 210..베이스부재
211...인입부 212...수납대 216...베이스 플레이트
220...스토퍼부재 213...바이어스부재 215...에어노즐
230...폴더부재 232...폴더 플레이트 234...폴더 실린더
240...컷팅/테이핑부재 242...클램프부재 250...컷팅부재
262...테이프 264...테이프롤러 270...테이프 공급부재
280...클램프 회전부재 290...테이프 절단부재
상기 목적들을 달성하기 위한 본 고안은, 프레임; 다수의 양극판 및 음극판이 양면에 소정 패턴으로 라미네이션 된 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터가 수납되는 수납대가 마련되며, 상기 프레임에 설치된 베이스부재; 상기 베이스부재에 공급되는 상기 세퍼레이터를 수납대로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 베이스부재의 일단에 선택적으로 근접 위치될 수 있도록 상기 프레임에 대해 왕복이동 가능하도록 설치된 스토퍼부재; 상기 수납대와 상기 스토퍼부재가 형성하는 수납공간으로 공급되는 상기 세퍼레이터를 소정 시간 간격동안 가압하여, 상기 양극판 및 음극판이 서로 교호되어 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태로 접힐 수 있도록 상기 수납대에 대해 왕복 이동 가능하게 상기 프레임에 설치된 폴더부재; 및 'Z' 자 형태로 접힌 세퍼레이터를 소정 구역으로 이동시켜 극판이 부착되지 않은 세퍼레이터의 비극판 영역을 절단하여 테이핑하기 위한 컷팅/테이핑부재를 구비한다.
본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치는, 상기 베이스부재는 공급되는 세퍼레이터를 가이드하기 위해 베이스 플레이트로부터 돌출된 가이드턱; 및 상기 수납대로부터 상기 베이스 플레이트의 양 사이드에 인입 형성된 한 쌍의 인입부를 구비한다.
자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 있어서, 상기 베이스부재는: 상기 수납대에 공급되는 세퍼레이터가 'Z'자 형태로 잘 접혀 질 수 있도록 상기 스토퍼부재 방향으로 상기 세퍼레이터를 바이어스 시키기 위해 상기 프레임에 설치된 바이어스부재를 더 구비한다.
자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 있어서, 상기 스토퍼부재는 상기 베이스부재의 양 사이드를 각각 차단하기 위한 스토퍼 포크를 가지며, 스토퍼 이동부재에 의해 왕복 이동되는 것이 바람직하다.
자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 있어서, 상기 폴더부재는 폴더 이동부재에 의해 왕복 이동되는 폴더 플레이트를 구비한다.
자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 있어서, 상기 컷팅/테이핑부재는: 상기 베이스부재의 양측으로 접근하여 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 클램핑하여 테이핑 위치로 수평 이동되는 한 쌍의 클램프부재; 상기 클램프부재에 의해 세퍼레이터 뭉치가 이동된 후 상기 베이스부재의 선단에서 상기 세퍼레이터를 절단하기 위해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 컷팅부재; 테이프가 감긴 테이프롤러를 테이프 주행경로를 통해 상기 테이핑 위치로 주행시킨 후 상기 테이프의 일단을 상기 세퍼레이터 뭉치에 부착시키기 위해 프레임에 설치된 테이프 공급부재; 테이프의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 상기 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 상기 클램프부재를 소정 회전수로 회전시킬 수 있도록 상기 프레임에 설치된 클램프 회전부재; 및 상기 클램프 회전부재에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 상기 테이프를 절단하기 위해 상기 테이프 공급부재에 이동 가능하게 설치된 테이프 절단부재를 구비한다.
자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치에 있어서, 상기 컷팅/테이핑부재는: 상기 컷팅부재에 의해 세퍼레이터가 절단되기 전 상기 세퍼레이터의 펄럭임을 방지하기 위해 상기 테이프 공급부재에 근접되어 상기 세퍼레이터의 일단에접촉되도록 상기 프레임에 승강 가능하게 설치된 홀더부재를 더 구비한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 고안의 팩킹장치(350)는 롤러(미도시)에 권취된 세퍼레이터(311)가 풀려나가 주행경로(313) 상에서 주행되는 세퍼레이터(311)의 일면에는 다수의 양극판(102)이 타면에는 다수의 음극판(104)이 각각 소정 패턴으로 부착되어 라미네이션된 것을 도 2에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(311)의 단면이 'Z'자 형태가 되도록 폴딩시킨 후 테이프로 테이핑하기 위한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 팩킹장치의 정면도 및 평면도이다.
도 1 및 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 팩킹장치(350)는 프레임(301)과, 다수의 양극판(102) 및 음극판(104)이 양면에 소정 패턴으로 라미네이션된 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터(311)가 공급되어 수납되는 베이스부재(210)와, 베이스부재(210)에 수납되는 세퍼레이터(311)가 수납대(212)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 프레임(301)에 승강 가능하도록 설치된 스토퍼부재(220)와, 수납대(212)와 스토퍼부재(220)가 형성하는 수납공간(214)에 공급되는 세퍼레이터(311)를 단면이 'Z'자 형태가 되도록 연속적으로 왕복 이동되는 폴더부재(230)와, 'Z' 자 형태로 접힌 세퍼레이터(311)를 소정의 테이핑 위치로 이동시켜 극판이 부착되지 않은 세퍼레이터(311)의 비극판 영역을 절단하여 테이핑하기 위한 컷팅/테이핑부재(240)를구비한다.
상기 프레임(301)은 지면에 대해 팩킹장치(350)를 지지할 수 있는 지지대 (309)가 설치되는 하부 프레임과 장치의 많은 구성요소들이 안착되는 상부 프레임으로 구분할 수 있다. 상기 하부 프레임에는 장치를 구동하기 위한 각종 구동모터들과, 진공 시스템, 에어 시스템, 전자 시스템 등이 설비된다. 상기 상부 시스템은 수평 형태를 이루도록 위치 조정이 되어 있는 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 베이스부재 부위를 확대 도시한 정면도 및 평면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 베이스부재(210)는 프레임(301)에 설치된 베이스 플레이트(216)에 설치되고 평면 형태의 수납대(212)와, 공급되는 세퍼레이터(311)를 수납대(212) 측으로 가이드하기 위해 베이스 플레이트(216)로부터 돌출된 가이드턱(218)과, 수납대(212)로부터 베이스 플레이트(216)의 양 사이드에 인입 형성된 한 쌍의 인입부(211)를 구비한다. 상기 가이드턱(218)의 상면은 주행경로 (313)와 대략 평행하도록 위치되고 그 표면은 특수 표면처리되는 것이 바람직하다. 상기 인입부(211)는 컷팅/테이핑부재(240)의 에어핑거(245)가 삽입될 공간이다.
또한, 상기 베이스부재(210)는 수납대(212)에 공급되는 세퍼레이터(311)가 대략 'Z'자 형태로 잘 접혀 질 수 있도록 세퍼레이터(311)가 공급되는 측과 대향되는 방향 즉, 스토퍼부재(220) 방향으로 세퍼레이터(311)를 바이어스 시키기 위한 바이어스부재(213)를 구비한다. 상기 바이어스부재(213)는 송풍력에 의해 펄럭이는 세퍼레이터(311)를 스토퍼부재(220) 방향으로 푸시할 수 있는 에어노즐(215)을 구비하는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 스토퍼부재 및 폴더부재의 정면도 및 우측면도인 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 스토퍼부재(220)는 베이스부재(210)의 측면을 선택적으로 가로막음으로써 수납공간(214)을 형성하여 수납대(212)에 공급되는 세퍼레이터(311)가 이탈되는 것을 방지하기 위해, 프레임(301)에 설치되고 컨트롤유니트에 의해 제어되는 스토퍼 이동부재(222)에 의해 프레임(301)에 대해 왕복이동 가능하도록 설치된다. 상기 스토퍼부재(220)는 양단에는 스토퍼 포크(224)가 형성되고 그 사이에는 빈 공간을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 폴더부재(230)는 수납공간(214)으로 공급되어 바이어스된 세퍼레이터 (311)를 연속적으로 가압하여 양극판(102) 및 음극판(104)의 양 사이드 부위의 세퍼레이터(311)의 단면이 'Z'자 형태로 접힐 수 있도록 접어서 양극판(102) 및 음극판(104)이 서로 교호시키기 위한 것이다. 폴더부재(230)는 수납공간(214)에 대응되는 위치에서 승강 가능하도록 위치된 폴더 플레이트(232)와, 폴더 플레이트(232)를 승강시키기 위해, 스토퍼부재(220)에 설치되고 컨트롤유니트에 의해 제어되는 폴더 실린더(234)를 구비한다. 따라서, 한 배치(batch)의 세퍼레이터 뭉치를 팩킹하는 과정에서 스토퍼부재(220)는 1회 왕복 이동 하지만, 폴더 플레이트(232)는 전지가 요구하는 극판 수 즉, 교호되는 양극판과 음극판의 수만큼 왕복 이동된다.
상기 컷팅/테이핑부재(240)는 베이스부재(210)의 양측으로 접근하여 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 각각 클램핑하여 테이핑 위치로 수평 이동되는 한 쌍의 클램프부재(242)와, 클램프부재(242)에 의해 세퍼레이터 뭉치가 이동된후 베이스부재(210)의 상부에서 세퍼레이터(311)를 절단하기 위해 프레임(301)에 이동 가능하게 설치된 컷팅부재(250)와, 테이프(262)가 감긴 테이프롤러(264)를 테이프 주행경로를 통해 테이핑 위치로 주행시킨 후 테이프(262)의 일단을 세퍼레이터 뭉치에 부착시키기 위해 프레임(301)에 설치된 테이프 공급부재(270)와, 테이프(262)의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 클램프부재(242)를 소정 회전수로 회전시킬 수 있도록 프레임(301)에 설치된 클램프 회전부재(280)와, 클램프 회전부재(280)에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 테이프(262)를 절단하기 위해 프레임(301)에 이동 가능하게 설치된 테이프 절단부재(290)와, 컷팅부재(250)에 의해 세퍼레이터(311)가 절단되기 전 세퍼레이터의 펄럭임을 방지하기 위해 테이프 공급부재(270)에 근접되어 세퍼레이터(311)의 하부 표면에 접촉되도록 프레임(301)에 승강 가능하게 설치된 홀더부재(244)를 구비한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 한 쌍의 클램프부재(242)는 각각 주행경로에 대해 대칭되도록 프레임(301)에 평행하게 설치된다. 각각의 클램프부재(242)는 엘.엠.(LM) 가이드(246) 및 가이드레일(248)에 의해 주행경로에 평행하도록 베이스부재(210)와 테이핑 위치 사이에서 왕복 이동되는 이동블록(241)과, 수납대(212) 위에 수납된 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드 즉, 인입부(211)에 위치되어 에어실린더 (243)에 의해 동작되어 세퍼레이터 뭉치를 클램핑 할 수 있도록 이동블록(241)에 설치된 에어핑거(245)를 구비한다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 컷팅부재(250)는 클램프부재(242)에 의해 테이핑 위치로 이동된 세퍼레이터 뭉치의 비접착 영역의 선단을 컷팅하기 위한 것으로서, 주행경로(313)의 상부에 위치되도록 프레임(301)에 설치된 컷팅브라켓(252)과 컷팅실린더(254)에 의해 베이스부재(210) 측으로 선택적으로 이동되어 세퍼레이터(311)에 접촉됨으로써 가열원(미도시)에 의해 소정 온도로 가열되어 세퍼레이터(311)를 절단할 수 있도록 컷팅브라켓(252)에 설치되고 가열선(256)이 마련된 가열컷터(258)를 구비한다.
도 1 및 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 테이프 공급부재(270)는 프레임 (301)에 각각 설치된 테이프 공급롤러(264) 및 다수의 테이프 가이드롤러(266), 테이프 실린더(268)에 의해 프레임(301)에 승강하게 설치되며, 테이프(262)의 일단이 세퍼레이터(311)의 상부 표면에 선택적으로 접촉될 수 있도록 테이프 주행경로에 연결 설치된 한 쌍의 테이프 부착롤러(272)를 구비한다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 홀더부재(244)는 테이프 부착롤러 (272)와 대응되게 위치된다. 홀더부재(242)는 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 전에 세퍼레이터(311)를 컷팅함으로써 세퍼레이터(311)의 비접착 영역이 펄럭이는 현상을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 홀더부재(244)는 프레임(301)에 설치된 홀더 브라켓(274)과, 홀더브라켓(274)에 설치된 홀더 실린더(276)에 의해 세퍼레이터 (311)의 하부 표면에 접촉될 때까지 선택적으로 승강 가능하도록 설치된 홀딩롤러 (278)를 구비한다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 클램프 회전부재(280)는, 회전력에 의해 에어핑거(245)를 회전시킬 수 있도록 그 회전축이 에어핑거(245)와 동축적으로 위치되도록 이동블록(241)에 설치된 스테핑 모터(282)를 구비한다.
도 9a 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 상기 테이프 절단부재(290)는, 클램프 회전부재(280)에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 테이프 (262)를 절단하기 위해 홀더부재(244)에 근접되도록 프레임(301)에 설치된다. 상기 테이프 절단부재(290)는 프레임(301)에 설치된 절단 브라켓(292)과, 주행경로 하부에서 컨트롤유니트에 의해 작동되는 절단 실린더(294)에 의해 승강되어 테이프 (262)를 가열시켜 절단할 수 있는 절단선(294)을 가진 절단몸체(296)를 구비한다.
상기와 같은 구성을 가진 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 장치(350)의 전원을 온시켜 컨트롤유니트에 필요한 데이터를 셋팅한다. 이어서, 이송유니트(미도시)에 의해 양면에 양극판과 음극판이 소정 패턴으로 부착된 세퍼레이터(311)가 주행경로(313)를 통해 공급시킬 상태로 준비한다. 한편, 스토퍼부재(220)를 하강시켜 베이스부재(210)의 측면을 가로막아 수납대(212) 주위의 수납공간(214)을 형성시킨다.
이 상태에서, 컨트롤유니트의 시작 버튼을 누르게 되면 세퍼레이터(311)는 베이스부재(210)의 수납대(212)측으로 공급되기 시작한다. 이 과정에서 세퍼레이터 (311)는 바이어스부재(213)의 에어노즐(215)에 의해 발생되는 송풍력에 의해 스토퍼부재(220) 방향으로 바이어스되게 된다.
이 상태에서, 폴더부재(230)의 폴더 플레이트(232)는 수납공간(214)으로 공급되어 바이어스된 세퍼레이터(311)를 연속적으로 소정 회수로 연속적으로 가압하여 양극판(102) 및 음극판(104)의 양 사이드 부위의 세퍼레이터(311)의 단면이 'Z'자 형태로 접어서 양극판(102) 및 음극판(104)을 서로 교호시키게 된다. 그러면, 폴더 플레이트(232)가 세퍼레이터 뭉치(311)를 수납대(212)에 대해 누르고 있는 상태에서 스토퍼부재(220)를 상승시킨다. 이어서, 컷팅/테이핑부재(240)의 클램프부재(242)를 베이스부재(210)의 양측으로 접근시켜 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 각각 클램핑 한다. 클램핑과 동시에 폴더 플레이트(232)를 상승시킨다.
다음, 클램프부재(242)를 작동시켜 세퍼레이터 뭉치를 테이핑 위치로 수평 이동시킨다. 이어서, 테이프 공급부재(270)를 작동시켜 테이프 부착롤러(272)에 의해 테이프(262)의 일단이 테이핑 위치에 놓여진 세퍼레이터 뭉치의 상부 표면에 접촉시킨다. 이와 동시에 홀더부재(244)를 승강시켜 홀딩롤러(278)를 세퍼레이터 (311)의 하부 표면에 접촉시킨다. 따라서, 부착롤러(278)와 홀딩롤러(278)가 세퍼레이터를 잡고 있기 때문에 세퍼레이터(311)가 펄럭이지 않게 된다.
이어서, 세퍼레이터 뭉치의 비접착 영역의 선단을 컷팅시키기 위해 컷팅부재 (250)를 하강시킨다. 그러면, 소정 온도로 가열된 가열컷터(258)가 세퍼레이터를 컷팅하게 된다.
다음, 테이프(262)의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 클램프 회전부재(280)를 가동한다. 그러면, 스테핑 모터(282)에 의해 에어핑거(245)가 회전하게 되고, 이와 동시에 테이프 공급부재(270)로부터 공급되는 테이프(262)는 세퍼레이터 뭉치를 자연스럽게 감게되면서 테이핑할 수 있다.
이어서, 세퍼레이터 뭉치에 연결된 테이프(262)를 절단하기 위해 테이프 절단부재(290)를 가동시킨다. 그러면, 절단선(294)이 이동하여 테이프(262)를 열에 의해 절단함으로써 최종적으로 팩킹이 완료된다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 자동화된 생산 설비를 이용함으로써 전체적인 생산효율의 향상을 기대할 수 있으며, 2차전지의 불량률을 낮출 수 있다.
둘째, 양극판과 음극판이 각각 양면에 부착된 세퍼레이터를 그 단면이 'Z'자 형태를 취할 수 있도록 수납대와 스토퍼부재 및 밀착 플레이트의 연속동작에 의해 구현 가능함으로써 생산성을 급격히 증대시킬 수 있다.
셋째, 폴딩된 세퍼레이터 뭉치를 자동화된 로봇 설비에 의해 연속적으로 이동시키고 테이핑할 수 있으므로 인해 생산성 향상과 공정 효율을 증대시킬 수 있다.
Claims (7)
- 프레임;다수의 양극판 및 음극판이 양면에 소정 패턴으로 라미네이션 된 일 배치(1 batch)의 세퍼레이터가 수납되는 수납대가 마련되며, 상기 프레임에 설치된 베이스부재;상기 베이스부재에 공급되는 상기 세퍼레이터를 수납대로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 베이스부재의 일단에 선택적으로 근접 위치될 수 있도록 상기 프레임에 대해 왕복이동 가능하도록 설치된 스토퍼부재;상기 수납대와 상기 스토퍼부재가 형성하는 수납공간으로 공급되는 상기 세퍼레이터를 소정 시간 간격동안 가압하여, 상기 양극판 및 음극판이 서로 교호되어 세퍼레이터의 단면이 'Z'자 형태로 접힐 수 있도록 상기 수납대에 대해 왕복 이동 가능하게 상기 프레임에 설치된 폴더부재; 및'Z' 자 형태로 접힌 세퍼레이터를 소정 구역으로 이동시켜 극판이 부착되지 않은 세퍼레이터의 비극판 영역을 절단하여 테이핑하기 위한 컷팅/테이핑부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치.
- 제1항에 있어서,상기 베이스부재는 공급되는 세퍼레이터를 가이드하기 위해 베이스 플레이트로부터 돌출된 가이드턱; 및상기 수납대로부터 상기 베이스 플레이트의 양 사이드에 인입 형성된 한 쌍의 인입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치.
- 제1항에 있어서,상기 베이스부재는:상기 수납대에 공급되는 세퍼레이터가 'Z'자 형태로 잘 접혀 질 수 있도록 상기 스토퍼부재 방향으로 상기 세퍼레이터를 바이어스시키기 위해 상기 프레임에 설치된 바이어스부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치.
- 제1항에 있어서,상기 스토퍼부재는 상기 베이스부재의 양 사이드를 각각 차단하기 위한 스토퍼 포크를 가지며, 스토퍼 이동부재에 의해 왕복 이동되는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치.
- 제1항에 있어서,상기 폴더부재는 폴더 이동부재에 의해 왕복 이동되는 폴더 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치.
- 제1항에 있어서,상기 컷팅/테이핑부재는:상기 베이스부재의 양측으로 접근하여 'Z'자로 접힌 세퍼레이터 뭉치의 양 사이드를 클램핑하여 테이핑 위치로 수평 이동되는 한 쌍의 클램프부재;상기 클램프부재에 의해 세퍼레이터 뭉치가 이동된 후 상기 베이스부재의 선단에서 상기 세퍼레이터를 절단하기 위해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 컷팅부재;테이프가 감긴 테이프롤러를 테이프 주행경로를 통해 상기 테이핑 위치로 주행시킨 후 상기 테이프의 일단을 상기 세퍼레이터 뭉치에 부착시키기 위해 프레임에 설치된 테이프 공급부재;테이프의 일단이 부착된 세퍼레이터 뭉치를 양단에서 회전시키면서 상기 세퍼레이터 뭉치를 테이핑하기 위해 상기 클램프부재를 소정 회전수로 회전시킬 수 있도록 상기 프레임에 설치된 클램프 회전부재; 및상기 클램프 회전부재에 의해 회전되어 팩킹이 완료된 세퍼레이터 뭉치에 연결된 상기 테이프를 절단하기 위해 상기 테이프 공급부재에 이동 가능하게 설치된 테이프 절단부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치.
- 제6항에 있어서,상기 컷팅/테이핑부재는:상기 컷팅부재에 의해 세퍼레이터가 절단되기 전 상기 세퍼레이터의 펄럭임을 방지하기 위해 상기 테이프 공급부재에 근접되어 상기 세퍼레이터의 일단에 접촉되도록 상기 프레임에 승강 가능하게 설치된 홀더부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템용 팩킹장치.
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|---|---|---|---|---|
| US11342591B2 (en) | 2018-02-20 | 2022-05-24 | Lg Energy Solution, Ltd. | Apparatus and method for manufacturing electrode assembly |
| CN116093446A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-05-09 | 惠州市成泰自动化科技有限公司 | 动力电池包胶装置及包胶方法 |
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2001
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