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이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치(ROTARY TYPE TRANSFERRING APPARATUS FOR WELDING AN SECONDARY BATTERY TAP)

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(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2011년11월02일
(11) 등록번호 10-1079033
(24) 등록일자 2011년10월27일
(51) Int. Cl.

H01M 2/26 (2006.01) H01M 2/10 (2006.01)
B23K 26/20 (2006.01) B23K 26/42 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-0042219
(22) 출원일자 2011년05월04일
심사청구일자 2011년05월04일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020110041782 A
(73) 특허권자
주식회사 톱텍
경상북도 구미시 산동면 봉산리 366번지
(72) 발명자
김래홍
경기도 안성시 석정동 한빛마을우남퍼스트빌아파
트 102-103
김성욱
충청남도 아산시 배방읍 공수리 중앙 하이츠 2차
202동 903호
박지우
충청남도 아산시 둔포면 석곡리 아산 테크노 벨리
i4-1번지 (주) 톱텍
(74) 대리인
오종환
전체 청구항 수 : 총 8 항 심사관 : 정성찬
(54) 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치
(57) 요 약
본 발명은 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치에 관한 것으로, 그 구성은 프레임(100)과, 상기 프레임(100)
위에 안착되며 회전축을 기준으로 원호 방향에 다수개 배치되어 퍽을 정렬 이송하는 퍽 안내부(200)와, 상기 회
전축을 기준으로 방사 형태로 다수개가 배치되어 상기 퍽 안내부(200)를 통해 투입되는 퍽(700)을 정렬 척킹하는
척킹 얼라인부(300)와, 상기 척킹 얼라인부를 회전축을 기준으로 회전시키는 회전 이송부(400)와, 상기 프레임에
안착되며 척킹 얼라인부에 안착되는 캔과 연결탭의 위치를 확인하는 위치 확인부(500) 및 상기 위치 확인부(50
0)에서 확인된 캔과 연결탭을 용접하는 용접부(600)를 포함하며, 상기 회전 안내부(400)는 회전축(410)과, 상기
척킹 얼라인부(300)가 안착되어 상기 척킹 얼라인부(300)가 회전축과 같이 회전되게 하는 제1 안내 플레이트
(421)와, 상기 퍽 이송부(200)로부터 투입된 캔이 수납된 퍽이 척킹 얼라인부에 척킹시키는 제1
가압수단(440)과, 상기 연결탭이 수납된 퍽을 척킹된 상태로 상기 연결탭을 척킹하고 승강시키는 제2 가압수단
(450) 및 제4 가압수단(470)과, 상기 캔이 수납된 퍽을 상기 연결탭이 수납된 퍽 측으로 회전시키는 제3 가압수
단(260)과 상기 캔의 전극탭과 연결탭이 서로 밀착되도록 가압하는 제5 가압수단(280)으로 이루어진다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1079033
- 1 -
특허청구의 범위
청구항 1
프레임(100)과;
상기 프레임(100)의 중심 부분에 수직하게 배치된 회전축(410)을 기준으로 원호 방향에 다수개 배치되어 컨베이
어 라인(800)에 의해 투입된 퍽을 정렬하여 이송하는 퍽 안내부(200)와;
상기 회전축(410)을 기준으로 방사 형태로 회전 이송부(400)에 다수개가 배치되어 상기 퍽 안내부(200)를 통해
투입되는 퍽(700)을 정렬 척킹하는 척킹 얼라인부(300)와;
상기 프레임(100) 중심 부분에 회전축(410)을 중심으로 방사 형태로 배치된 상기 척킹 얼라인부를 회전축(410)
을 기준으로 회전시키는 회전 이송부(400)와;
상기 회전축(410) 일측에 위치되도록 상기 프레임(100) 상부에 구비되며 상기 척킹 얼라인부(300)의 회전 방향
일측에 배치되어 척킹된 캔과 연결탭의 위치를 확인하는 위치 확인부(500); 및
상기 위치 확인부(500) 일측에 위치되도록 상기 프레임(100) 상부에 구비되어 상기 위치 확인부(500)를 통과하
며 확인된 캔과 연결탭을 상호 용접하는 용접부(600);를 포함하되,
상기 회전 안내부(400)는 상기 프레임(100) 중심 부분에 베이스플레이트(110)와 고정플레이트(120)에 의해 회전
가능하게 지지된 상태로 수직하게 위치되는 회전축(410)과, 상기 회전축(410)에 제1 스페이스(432)에 의해 연결
되어 상기 척킹 얼라인부(300)를 안착시켜 상기 회전축(410)과 같이 회전하는 제1 안내 플레이트(421)와, 상기
회전축(410) 상부 외주면에 회전 가능하게 위치되어 상기 퍽 이송부(200)로부터 투입된 캔이 수납된 퍽을 상기
척킹 얼라인부(300) 측에 척킹되게 하는 제1 가압수단(440)과, 상기 회전축(410)을 중심으로 원호 형태로 베이
스플레이트(110) 위에 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 척킹 얼라인부(300)로 하여금 상기 연결탭이 수납된
퍽을 척킹한 상태로 상기 연결탭을 척킹하고 승강시키게 하는 제2 가압수단(450) 및 제4 가압수단(470)과, 상기
제2 가압수단(450) 및 제4 가압수단(470) 내주에 위치되게 상기 베이스플레이트(110) 상면에 안착되어 상기 척
킹 얼라인부(300)로 하여금 상기 캔이 수납된 퍽을 상기 연결탭이 수납된 퍽 측으로 회전시키는 제3 가압수단
(460), 및 상기 고정플레이트(120)에 지지된 상태로 상기 제1 가압수단(440)을 감싸도록 회전축(440) 상부에 위
치되어 상기 척킹 얼라인부(300)에 척킹된 상기 캔의 전극탭과 연결탭이 서로 밀착되도록 가압하는 제5 가압수
단(480)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
청구항 2
제 1 항에 있어서,
상기 제1,2,3,4,5 가압수단은 상기 척킹 얼라인부(300)가 캠 운동되도록 회전축(410)을 중심으로 원호
형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
청구항 3
제 2 항에 있어서,
상기 제1 가압수단(450)은 제2 안내 플레이트(422)에 의해 회전축(410)에 축설되어 회전축과 연계 구동
되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
청구항 4
제 2 항에 있어서,
상기 제2,4,5 가압수단은 회전축(410)을 중심으로 베이스 플레이트(110)에 고정되며, 상부면 또는 하부
면 각각이 캠면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
청구항 5
제 4 항에 있어서,
등록특허 10-1079033
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상기 제3 가압수단(460)은 회전면을 따라 캠홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위
한 회전이송장치.
청구항 6
제 3 항에 있어서,
상기 제1 가압수단(450)은 제2 안내 플레이트(422)에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 가압부재(444)와
상기 가압부재(444)를 캠 운동시키는 안내판(441)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위
한 회전이송장치.
청구항 7
제 6 항에 있어서,
상기 가압부재(444)는 제2 안내 플레이트(422) 상면에 안착되어 가이드 레일(444b)을 따라 안내되는 브
라켓(444a)과, 상기 브라켓(444a)에 일측 단부에 구비되는 안내 롤러(444e)와, 상기 안내 롤러(444e)가 설치된
타단에 설치되는 가압 롤러(444b)로 이루어지며, 상기 안내 롤러(444e)가 상기 안내판(441)의 캠면을 따라 안내
되며 상기 브라켓을 회전축의 외측 방향으로 슬라이딩되게 하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한
회전이송장치.
청구항 8
제 7 항에 있어서,
상기 안내판(441)에는 안내 롤러(444e)가 삽입 안내되도록 하부면 내측에 원호 형태로 캠홈(442)이 형
성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극탭과 연결탭의 레이[0001]
저 용접을 연속 동작에 의해 끊김 없이 이루어지게 함으로써 종래에 비해 시간당 전극탭과 연결탭의 용접량을
크게 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
셀룰러폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 휴대용 전기/전자장치들이 활발하게 개발[0002]
및 생산되고 있다. 따라서, 휴대용 전기/전자 장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있
도록 전지 팩을 내장하고 있다. 상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충/방전이 가능한 이차전지
를 채용하고 있다. 또한, 이차전지는 고밀도에너지와 고출력을 필요로 하는 하이브리드 자동차 배터리용으로도
각광받고 있으며 연구개발 및 제품생산 중에 있다.
이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬[0003]
이온(Liion)이차 전지 등이 있다.
특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니[0004]
켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되
고 있다. 상기 리튬 이차 전지는 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다.
일반적으로는, 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해[0005]
질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다.
또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치
형을 들 수 있다.
일반적인 이차 전지는 양극 활물질이 형성된 양극집전체에 양극탭이 연결된 양극판, 음극 활물질이 형[0006]
성된 음극집전체에 음극탭이 연결된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층
한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 형성하고, 상기 전극조립체를 압착하여 각형이나 타원형 기둥형태를 만든
등록특허 10-1079033
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후에, 음극탭과 양극탭을 서로 연결되도록 레이저를 이용해 연결탭을 연결시킨 후 전극조립체 외부표면에 마감
테이프를 부착하고 캔에 넣고, 캔의 개구부를 캡 조립체로 밀봉한다. 그런 다음 캡 조립체의 전해액 주입홀에
전해액을 주입하고, 전해액 주입홀 마개로 밀봉한다. 그리고 나서, 전해액 주입홀에 전해액 주입홀 마개로 밀봉
한 후, 전해액 주입홀 마개 주변에 레이저 용접을 실시하여 밀폐되는 구조를 하고 있다.
이러한 구조를 한 이차 전지에서 연결탭을 음극탭과 양극탭에 접점시키기 위해서 레이저를 이용해 용접[0007]
하는 과정을 거치는데, 종래에는 캔을 퍽에 수납한 상태로 컨베이어에 적재시켜 이송하며 상부에 위치된 연결탭
을 음극탭과 양극탭에 용접하는 방식으로 진행되었다.
이러한 공정은 컨베이어를 통해 퍽을 이송하며 이루어지기 때문에 연결탭과 전극탭을 용접시 정지하고[0008]
다시 이동하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 스탭