KR101719027B1

KR101719027B1 - 적층된 셀의 분리 장치

Info

Publication number: KR101719027B1
Application number: KR1020130116303A
Authority: KR
Inventors: 연규복; 성기은; 이승배; 표정관
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2017-03-22
Also published as: KR20150037080A

Abstract

본 발명은 적층된 셀의 분리 장치에 관한 것으로서, 특히 상면에 적층된 셀(10)이 구비되는 지지부재(100)와; 상기 지지부재(100) 상부에 수직방향으로 이동 가능하게 구비되어 상기 지지부재(100)에 구비된 셀(10)을 이동시키는 이동부재(200)와; 상기 이동부재(200) 저면에 구비되어 상기 셀(10)을 흡착시키는 흡착부(210)와; 상기 이동부재(200) 저면에 구비되어 상기 셀(10)에 와전류에 의한 반발력을 발생시키는 전자석(220)으로 구성되어, 연료전지 제조 공정 중 발생하는 복수의 셀(10) 취출 현상을 방지하여 셀 분리 작업에 소요되는 시간을 단축함으로써 작업 시간을 줄여 효율성을 증대시키고, 복수의 셀(10) 취출로 인한 불량 발생을 방지하는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

적층된 셀의 분리 장치{Separating device of stacked cell}

본 발명은 적층된 셀의 분리 장치에 관한 것으로서, 특히 연료전지 제조 공정에서 셀 취출 시 복수의 셀이 취출되는 것을 방지하기 위한 적층된 셀의 분리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 단위 셀이 적층 또는 권취된 구조로 금속 캔 또는 라미네이트 시트 형태의 케이스에 내장되고, 그 내부에 전해액이 주입함으로써 구성된다.

한편, 이차전지를 구성하는 양극/분리막/음극 구조의 전극 조립체는 크게 젤리-롤형(권취형)과 스택형(적층형)으로 구분되는데 이중 스택형 전극 조립체는 다수의 양극 및 음극 단위 셀들이 순차적으로 적층된 구조로서, 각형의 형태를 얻기가 용이한 장점이 있지만, 제조 과정이 번잡하고 충격이 가해졌을 때 전극이 밀려서 단락이 유발되는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태의 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되었다. 이것은 일정한 단위 크기의 양극/분리막/음극 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이-셀(bicell)을 긴 길이의 연속적인 분리 필름을 이용하여 폴딩한 것이다.

이러한 스택/폴딩형 전극 조립체는 긴 시트형의 분리 필름 상에 풀셀 또는 바이-셀로 구성된 단위셀들을 소정 패턴으로 올려놓은 상태에서 분리 필름을 두루마리 형태로 권취한 구조이다.

그러나, 종래의 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체는 분리막 및 전극들의 적층 공정 또는 단위셀들을 분리 필름 상에 올려 놓는 공정 및 이들을 권취하는 공정에서 셀 취출 시 복수의 셀이 취출되는 현상이 발생하여 취출된 셀을 분리하는 수정 작업 때문에 효율성이 저하되고, 적층된 셀이 분리되지 않는 경우에는 불량이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 적층된 셀의 분리 장치에 관한 것으로서, 특히 연료전지 제조 공정에서 셀 취출 시 복수의 셀이 취출되는 것을 방지하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 상면에 적층된 셀이 구비되는 지지부재와; 상기 지지부재 상부에 수직방향으로 이동 가능하게 구비되어 상기 지지부재에 구비된 셀을 이동시키는 이동부재와; 상기 이동부재 저면에 구비되어 상기 셀을 흡착시키는 흡착부와; 상기 이동부재 저면에 구비되어 상기 셀에 와전류에 의한 반발력을 발생시키는 전자석;을 포함함으로써 달성된다.

상기 셀은 구리와 알루미늄의 금속 성분이 포함된 셀로, 상기 전자석과 셀 결합 시 상기 셀에 전류가 흐르면서 상기 셀의 금속 성분이 자성을 형성하여 상기 전자석과 셀 사이에 반발력을 발생시키도록 하는 것이 바람직하다.

상기 전자석은 상기 이동부재 저면 중앙에 구비되며, 상기 흡착부는 상기 전자석을 기준으로 양측에 2개 이상 구비되도록 하여 상기 흡착부에 의해 상기 셀을 흡착하는 힘이 상기 전자석에 의해 상기 셀을 밀어내는 힘 보다 크게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 흡착부는 내부의 공기를 외부로 배출시켜 상기 흡착부 내부를 진공상태가 되도록 하여 상기 셀을 흡착할 수 있게 하는 배기호스를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 지지부재는 상기 셀의 이송이 가능한 컨베이어 구조가 적용되도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 연료전지 제조 공정 중 발생하는 복수의 셀 취출 현상을 방지하여 셀 분리 작업에 소요되는 시간을 단축함으로써 작업 시간을 줄여 효율성을 증대시키고, 복수의 셀 취출로 인한 불량 발생을 방지하는데 효과가 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 적층된 셀의 분리 장치를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 적층된 셀의 분리 장치를 도시하는 측면도,
도 3은 본 발명의 적층된 셀의 분리 장치의 이동부재의 저면을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 적층된 셀의 분리 장치에 의한 셀 취출 상태를 도시하는 도면.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 적층된 셀의 분리 장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 셀(10)이 구비되는 지지부재(100)와, 셀(10)을 이동시키는 이동부재(200)와, 이동부재(200) 저면에 구비되는 흡착부(210)와 전자석(220)을 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지지부재(100)는 판상(板狀)으로 형성되어 상면에 적층된 셀(10)이 구비되도록 한다.

이때, 지지부재(100)는 상면에 구비되는 셀(10)을 이송시킬 수 있도록 컨베이어 구조가 적용되도록 하여 적층된 셀(10)을 분리 및 이동시킨 후에는 다음으로 적층된 셀(10)의 분리 작업이 순차적으로 진행될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

한편, 셀(10)은 구리와 알루미늄 성분이 포함된 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이-셀(bi-cell)이 적용되도록 한다.

이동부재(200)는 지지부재(100) 상부에 수직방향으로 이동 가능하게 구비되어 지지부재(100) 상면에 구비된 셀(10)을 이동시킬 수 있게 한다.

이동부재(200)는 지지부재(100) 양단에 고정 장착되어 이동부재(200)의 수직방향 이동이 가능한 고정부(201)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 이동부재(200) 하부에는 이동판(202)이 구비되도록 하여 후술하게 될 흡착부(210)와 전자석(220) 장착이 가능하게 한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 흡착부(210)는 이동부재(200)의 이동판(202) 저면에 구비되어 이동부재(200)를 통해 지지부재(100) 상면에 구비된 셀(10) 이동 시 흡착부(210)가 셀(10)을 흡착시켜 셀(10)이 이동하게 될 때 이동부재(200)로부터 이탈되는 것을 방지한다.

이때, 흡착부(210)는 내부의 공기를 흡입하여 흡착부(210) 내부를 진공상태가 되도록 하여 셀(10)을 흡착할 수 있게 하는 흡착호스(211)를 포함하도록 함으로써 흡착부(210)를 통한 셀(10) 흡착이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 흡착호스(211)는 이동부재(200)로부터 연결되어 이동부재(200) 작동에 따라 가동되도록 한다.

전자석(220)은 이동부재(200)의 이동판(202) 저면에 구비되어 이동부재(200)의 수직방향 작동에 의한 셀(10) 이동 시 셀(10)에 와전류에 의한 반발력을 발생시켜 복수의 셀(10)이 취출되는 것을 방지한다.

이때, 셀(10)은 상술한 바와 같이 구리와 알루미늄의 금속 성분이 포함된 셀(10)로 이루어져, 이동부재(200)의 전자석(220)이 셀(10)에 부착되면 전자석(220)과 금속 성분의 셀(10) 결합에 의해 셀(10)에 전류가 흐르면서 셀(10)의 금속 성분이 자성을 형성하여 전자석(220)과 셀(10) 사이에 반발력을 발생시켜, 이동부재(200)의 흡착부(210)에 의해 셀(10)이 복수개 흡착되는 경우 전자석(220)과 셀(10)의 반발력을 통해 최상부에 적층된 셀(10)만 흡착부(210)에 흡착되고 하부에 있는 셀(10)들은 밀어내어 흡착되지 않게 한다.

이를 위해 전자석(220)은 이동부재(200) 저면 중앙에 구비되며, 흡착부(210)는 전자석(220)을 기준으로 이동부재(200) 저면 양측에 2개 이상 구비되도록 하여 흡착부(210)에 의해 셀(10)을 흡착하는 힘이 전자석(220)에 의해 셀(10)을 밀어내는 힘 보다 크게 형성되게 함으로써 최상부에 적층된 셀(10)만 흡착시키는 것이 가능하게 한다.

결과적으로 본 발명은 컨베이어 구조의 지지부재(100) 상면에 적층된 셀(10)이 구비된 상태에서 이동부재(200)를 수직방향으로 작동시켜 셀(10)을 이동시키기 위한 것으로, 이동부재(200) 저면에 흡착부(210)가 구비되도록 하여 셀(10) 이동 시 흡착부(210)가 셀(10)을 흡착시켜 셀(10)이 이동하게 될 때 이동부재(200)로부터 이탈되는 것을 방지하며, 이동부재(200) 저면의 흡착부(210) 사이에는 전자석(220)이 구비되도록 하여 전자석(220)이 셀(10)에 부착되면 전자석(220)과 금속 성분의 셀(10) 결합에 의해 전자석(220)과 셀(10) 사이에 반발력을 발생시켜 이동부재(200)의 흡착부(210)에 흡착된 복수의 셀(10) 중 최상부에 있는 셀(10)만 흡착시켜 이동 가능하게 하고 하부에 있는 셀(10)들은 흡착되지 않게 하여 다음 이동부재(200) 작동 시 흡착될 수 있게 함으로써 복수의 셀(10) 취출로 인한 불량 발생을 방지하고 작업 시간을 줄여 효율성을 증대시킬 수 있게 한다.

이상과 같이, 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 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 셀 100 : 지지부재
200 : 이동부재 201 : 고정부
202 : 이동판 210 : 흡착부
211 : 흡착호스 220 : 전자석

Claims

상면에 적층된 셀이 구비되는 지지부재와;
상기 지지부재 상부에 수직방향으로 이동 가능하게 구비되어 상기 지지부재에 구비된 셀을 이동시키는 이동부재와;
상기 이동부재 저면에 구비되어 상기 셀을 흡착시키는 흡착부와;
상기 이동부재 저면에 구비되어 상기 셀에 와전류에 의한 반발력을 발생시키는 전자석;을 포함하고,
상기 전자석은 상기 이동부재 저면 중앙에 구비되며, 상기 흡착부는 상기 전자석을 기준으로 양측에 2개 이상 구비되도록 하여 상기 흡착부에 의해 상기 셀을 흡착하는 힘이 상기 전자석에 의해 상기 셀을 밀어내는 힘 보다 크게 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 적층된 셀의 분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 셀은 내부에 구리와 알루미늄으로 이루어진 구성물을 포함하는 셀로, 상기 전자석과 셀 결합 시 상기 셀에 전류가 흐르면서 상기 셀의 구리와 알루미늄 성분이 자성을 형성하여 상기 전자석과 셀 사이에 반발력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 적층된 셀의 분리 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 흡착부는 내부의 공기를 흡입하여 상기 흡착부 내부를 진공상태가 되도록 하여 상기 셀을 흡착할 수 있게 하는 흡착호스를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층된 셀의 분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지지부재는 상기 셀의 이송이 가능한 컨베이어 구조인 것을 특징으로 하는 적층된 셀의 분리 장치.