KR20070013565A - Electrode plate rolling device - Google Patents

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Abstract

Provided is a winding device for electrode plate which equalizes a winding tension of electrode plate wound by mandrill and thus prevents a generation of inferior electrode assembly. The winding device comprises a body part which comprises at least two winding axes(103a,103b) maintaining predetermined interval so that the electrode plate is wound on its outer side, and a variable unit so that the interval varies; a rotating driving part(110) for rotating the body part; and a variable driving part for driving the variable unit. The variable unit comprises a central axis(107) installed at the center of axis of the body part; variable axes for connecting the central axis and the winding axes respectively; and connecting members(105a,105b) for connecting the central axis and the variable axes.

Description

극판 권취장치 { Electrode plate rolling Device }Electrode plate rolling device

도 1은 본 발명에 따른 극판 권취장치를 개략적으로 도시한 도면, 1 is a view schematically showing a pole plate winding apparatus according to the present invention,

도 2a,2b는 본 발명에 따른 극판 권취 장치의 작동 초기상태를 도시한 도면,2a, 2b is a view showing the initial operating state of the pole plate winding apparatus according to the present invention,

도 3a,3b은 본 발명에 따른 극판 권취 장치의 작동 상태를 도시한 도면,3a, 3b is a view showing the operating state of the pole plate winding apparatus according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 극판 권취 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.4 is a view showing another embodiment of the electrode plate winding apparatus according to the present invention.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 ><Brief Description of Major Codes in Drawings>

100 : 맨드릴 101 : 회전지지부재100: mandrel 101: rotation support member

103a,103b : 권취축 105a,105b : 연결부재103a, 103b: winding shaft 105a, 105b: connecting member

107 : 중심축 109 : 가변중심부재107: central axis 109: variable center member

110 : 회전구동부 200 : 전극조립체110: rotating drive 200: electrode assembly

본 발명은 극판 권취장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 이차 전지에서 전극 조립체를 구성하는 극판을 권취시키는 맨드릴이 구비된 극판 권취장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pole plate winding device, and more particularly, to a pole plate winding device having a mandrel for winding a pole plate constituting an electrode assembly in a secondary battery.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화 된 전기/전자 장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 팩 전지를 내장하고 있다. 내장된 팩 전지는 휴대용 전기/전자 장치를 일정기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다. Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have a built-in pack battery so that they can be operated even in a place where a separate power source is not provided. The built-in pack battery includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.

팩 전지는 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충ㆍ방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차 전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다. In consideration of economic aspects, pack batteries have recently been adopted secondary batteries that can be charged and discharged. Typical secondary batteries include nickel secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and is rapidly increasing in terms of high energy density per unit weight. to be.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 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, 파우치형을 들 수 있다. Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte, and a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. Moreover, although a lithium secondary battery is manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

통상적으로, 리튬 이차 전지는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 리튬 이차 전지용 케이스와, 리튬 이차 전지용 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 및 케이스를 마감하는 캡 조립체를 포함한다.Typically, a lithium secondary battery includes an electrode assembly, a case for a lithium secondary battery accommodating the electrode assembly, an electrolyte solution injected into the case for the lithium secondary battery and closing the case to enable the movement of lithium ions.

전극 조립체는 양극판과 음극판, 그리고 양극판과 음극판 사이에 개재되어 쇼트를 방지하며 전해액 또는 이온의 이동이 가능한 세퍼레이터를 권취시켜 이루어진다.The electrode assembly is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent a short, and is wound by a separator capable of moving electrolyte or ions.

이때, 전극 조립체는 중심부에 삽지홈이 형성되어 회전하는 맨드릴에 의해 권취된다.At this time, the electrode assembly is formed by the insertion groove is formed in the center is wound by the rotating mandrel.

맨드릴은 그 횡단면이 장축과 단축을 갖도록 형성된 몸체와 몸체의 중심부에 형성된 삽지홈을 포함한다.The mandrel includes a body formed such that its cross section has a major axis and a minor axis and an insertion groove formed at the center of the body.

삽지홈에는 제1극판과, 제2극판 그리고, 세퍼레이터가 적층된 끝단이 삽입된다. 다음, 몸체가 회전되면 적층된 극판 및 세퍼레이터는 몸체의 외면에 권취되고, 권취된 끝단은 고정테이프에 의해 마감처리된다.The end where the first electrode plate, the second electrode plate, and the separator are stacked is inserted into the insertion groove. Next, when the body is rotated, the laminated electrode plate and the separator are wound on the outer surface of the body, and the wound end is finished by the fixing tape.

그런데, 이러한 종래의 권취용 맨드릴은 몸체가 회전될 때 맨드릴의 장축을 기준으로 그 양단에 걸리는 극판의 권취 장력이 다른 부분에 걸리는 극판의 권취 장력보다 커지게 된다. 따라서, 양단에 권취되어 텐션이 커진 극판은 맨드릴에 권취된 후 맨드릴과 극판을 분리하기 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional winding mandrel, when the body is rotated, the winding tension of the pole plate on both ends of the mandrel relative to the long axis of the mandrel is greater than the winding tension of the pole plate on the other part. Therefore, the electrode plate wound on both ends to increase tension has a problem in that it is difficult to separate the mandrel from the electrode plate after being wound on the mandrel.

또한, 각 부분의 권취 장력이 다른 전극 조립체는 이차 전지의 케이스에 수용되어 전해액이 주입되었을 때, 텐션이 큰 상태로 권취된 부분에서 변형이 일어나는 문제점이 있다.In addition, when the electrode assemblies having different winding tensions of the respective parts are accommodated in the case of the secondary battery and the electrolyte is injected, there is a problem in that deformation occurs in the portion where the tension is large.

따라서, 이차 전지는 전극 조립체의 변형으로 인해 전지의 성능이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, the secondary battery has a problem in that the performance of the battery is degraded due to the deformation of the electrode assembly.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 맨드릴에 의해 권취되는 극판의 권취 장력을 고르게 하는 극판 권취장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a pole plate winding device that evens the winding tension of the pole plate wound by the mandrel.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외면에 극판이 권취되도록 적어도 두 개의 권취축이 일정한 폭을 유지하며 그 폭이 가변되도록 가변유닛을 갖는 몸체부와, 상기 몸체부를 회전시키는 회전구동부 및 상기 가변유닛을 작동시키는 가변구동부를 포함하는 극판 권취장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a body portion having a variable unit so that the at least two winding shaft is a constant width and the width thereof is variable so that the pole plate is wound on the outer surface, the rotary drive unit for rotating the body portion and the Provided is a pole plate winding device including a variable driving unit for operating a variable unit.

상기 가변유닛은 상기 몸체부의 축 가운에 설치되는 중심축과, 상기 중심축과 상기 권취축을 각각 연결하는 가변축 그리고, 상기 중심축과 상기 가변축을 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다.The variable unit may include a central axis installed in the shaft gown of the body portion, a variable shaft connecting the central axis and the winding shaft, respectively, and a connecting member connecting the central axis and the variable shaft.

상기 가변유닛은 상기 중심축의 외면에 나사산이 형성된 것이 좋다.The variable unit may be a thread formed on the outer surface of the central axis.

상기 중심축에는 중심축의 나사산에 대응되는 나사산이 내부에 형성되며 상기 가변축들과 연결된 튜브형상의 가변중심부재가 설치된 것이 좋다.The central shaft has a thread corresponding to the thread of the central shaft is formed therein, the tube-shaped variable center member connected to the variable shaft is preferably installed.

상기 연결부재는 일단이 상기 가변중심부재에 연결되고, 타단이 상기 가변축과 연결된 것이 좋다.The connection member may have one end connected to the variable center member, and the other end connected to the variable shaft.

상기 연결부재는 탄성을 갖는 탄성부재인 것이 좋다.The connecting member may be an elastic member having elasticity.

상기 가변축과 상기 중심축은 안내부재에 의해 연결된 것이 좋다.The variable shaft and the central axis is preferably connected by a guide member.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이차 전지의 극판 권취용 맨드릴을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the mandrel for pole plate winding of a secondary battery according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 극판 권취장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2a,2b는 본 발명에 따른 극판 권취 장치의 작동 초기상태를 도시한 도면이며, 도 3a,3b은 본 발명에 따른 극판 권취 장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a pole plate winding apparatus according to the present invention, Figures 2a, 2b is a view showing the initial operation state of the pole plate winding apparatus according to the present invention, Figure 3a, 3b is a pole plate according to the present invention It is a figure which shows the operating state of a winding apparatus.

도 4는 본 발명에 따른 극판 권취 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.4 is a view showing another embodiment of the electrode plate winding apparatus according to the present invention.

이들 도면을 참조하면, 극판 권취 장치는 이차 전지를 구성하는 전극 조립체(200)를 권취시키는 장치로서, 전극 조립체(200)는 제1전극탭(217)이 부착된 제1전극판(211), 제2전극탭(227)이 부착된 제2전극판(221) 및 상기 제1전극판(211)과 제2전극판(221) 사이에 개재된 세퍼레이터(230,230a)가 권취된 형태로 이루어진다.Referring to these drawings, the electrode plate winding device is a device for winding the electrode assembly 200 constituting the secondary battery, the electrode assembly 200 is a first electrode plate 211 with the first electrode tab 217, The second electrode plate 221 to which the second electrode tab 227 is attached, and the separators 230 and 230a interposed between the first electrode plate 211 and the second electrode plate 221 are wound.

즉, 전극 조립체(200)는 제1전극판(211), 제2전극판(221) 및 세퍼레이터(230,230a)가 각각 한 장의 스트립(strip)으로 이루어져, 세퍼레이터(230), 제1전극판(211), 세퍼레이터(230a), 제2전극판(222)의 순으로 배치되어, 젤리-롤형(jelly-roll type)으로 권취된다. 전극 조립체(200)의 최외곽면에는 고정테이프(250)가 부착되어 젤리롤 형으로 권취된 전극 조립체(200)가 풀리지 않도록 전극 조립체(200)를 고정시킨다.That is, in the electrode assembly 200, the first electrode plate 211, the second electrode plate 221, and the separators 230 and 230a each consist of one strip, so that the separator 230 and the first electrode plate ( 211), the separator 230a and the second electrode plate 222 are disposed in this order, and are wound in a jelly-roll type. A fixing tape 250 is attached to the outermost surface of the electrode assembly 200 to fix the electrode assembly 200 so that the electrode assembly 200 wound in a jelly roll type is not loosened.

제1전극판(211)은 양극일 수 있으며, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 제1전극집전체의 양면에 코팅된 제1활물질층을 포함하고 있다. 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복 합 금속 산화물들이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. The first electrode plate 211 may be an anode, and includes a first active material layer coated on both surfaces of a first electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil. have. As the active material, a chalcogenide compound is used. For example, complex metal oxides such as LiCoO 2, LiMn 2 O 4, LiNiO 2, LiNi 1-x Cox O 2 (0 <x <1), and LiMnO 2 are used. It is not intended to limit.

제2전극판(221)은 음극일 수 있으며, 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 제2전극집전체의 양면에 코팅된 제2활물질층을 포함하고 있다. 제2활물질는 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. The second electrode plate 221 may be a cathode, and includes a second active material layer coated on both surfaces of the second electrode current collector made of a conductive metal thin plate, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) foil. have. The second active material may be a carbon (C) -based material, Si, Sn, tin oxide, composite tin alloys, transition metal oxides, lithium metal nitrides, or lithium metal oxides. It is not limited.

세퍼레이터(230,230a)는 제1전극판(211)과 제2전극판(221)의 쇼트(short)를 방지하고 리튬 이차 전지의 전하(charge), 예를 들면 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 것으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리플로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어지는 군(group)에서 선택되는 어느 하나로 이루어져 있으나, 본 실시예에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 세퍼레이터(230,230a)는 제1전극판(211) 및 제2전극판(221)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 제1전극판(211)과 제2전극판(221) 간의 단락을 방지하는데 유리하다. The separators 230 and 230a prevent the short of the first electrode plate 211 and the second electrode plate 221 and allow only the charge of the lithium secondary battery, for example, the movement of lithium ions. , Polyethylene, polypropylene, and any one selected from the group consisting of a copolymer of polyethylene and polyfluoropropylene (co-polymer), but the material is not limited in this embodiment. The separators 230 and 230a may be formed to have a wider width than the first electrode plate 211 and the second electrode plate 221 to prevent short circuit between the first electrode plate 211 and the second electrode plate 221. Do.

이에 권취장치는 전극 조립체(200)를 구성하는 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)가 공급되는 각각의 공급부(120,130,130a,140)와, 공급된 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)를 소정의 길이로 커팅시키는 커터부(400)와, 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)를 권취시키는 맨드릴(100) 그리고, 각각의 공급부(120,130,130a,140)에서 권출되는 제1,2전극판 (211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)의 이송을 안내하는 이송롤러(500)를 포함한다.The winding device includes first and second electrode plates 211 and 221 constituting the electrode assembly 200 and the supply parts 120, 130, 130a and 140 to which the separators 230 and 230a are supplied, and the supplied first and second electrode plates ( The cutter unit 400 cutting the 211 and 221 and the separators 230 and 230a to a predetermined length, the mandrel 100 winding the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a, and the respective supply units And a feed roller 500 for guiding the transfer of the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a unwound from the 120, 130, 130a and 140.

공급부(120,130,130a,140)는 제1,2전극판(211,221)이 권취된 제1전극판 공급부(120)와, 제2전극판(221)이 권취된 제2전극판 공급부(140) 및 세퍼레이터 공급부(130,130a)로 이루어진다. 이때, 각각의 공급부(120,130,130a,140)는 제1전극판(211)과 제2전극판(221) 사이에 세퍼레이터(230,230a)가 개재되도록 배치된다.The supply parts 120, 130, 130a, and 140 may include a first electrode plate supply part 120 in which the first and second electrode plates 211 and 221 are wound, a second electrode plate supply part 140 in which the second electrode plate 221 is wound, and a separator. It consists of supply parts 130 and 130a. In this case, each of the supply units 120, 130, 130a, and 140 is disposed such that the separators 230, 230a are interposed between the first electrode plate 211 and the second electrode plate 221.

제1전극판 공급부(120)와 제2전극판 공급부(140)에는 각각의 공급부(120,140)와 소정의 간격을 두고 공급부(120,140)에 권취된 제1,2전극판(211,221)들이 권출될 때 제1,2전극탭(217,227)이 부착될 수 있도록 전극탭 부착부(210,220)가 설치된다.When the first and second electrode plates 211 and 221 wound on the supply parts 120 and 140 are unwound in the first electrode plate supply part 120 and the second electrode plate supply part 140 at predetermined intervals from the respective supply parts 120 and 140. The electrode tab attachment parts 210 and 220 are installed to attach the first and second electrode tabs 217 and 227.

커터부(400)는 각각의 공급부(120,130,130a,140)에서 권출되는 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)들을 소정의 길이로 커팅한다. 즉, 커터부(400)는 각각의 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)들을 하나의 전극 조립체(200)를 구성하기 위한 길이로 커팅한다.The cutter unit 400 cuts the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a unwound from the respective supply units 120, 130, 130a and 140 to a predetermined length. That is, the cutter 400 cuts each of the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a into a length for forming one electrode assembly 200.

맨드릴(100)은 회전하면서 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)들을 젤리-롤(Jelly-Roll)형으로 권취시키는 것으로서, 몸체부(103)와, 몸체부(103)를 회전시키는 구동부(150)와, 몸체부(103)의 길이를 가변시키는 가변유닛을 포함한다.As the mandrel 100 rotates, the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a are wound in a jelly-roll shape, and the body 103 and the body 103 are rotated. The driving unit 150 to rotate, and a variable unit for varying the length of the body portion 103.

몸체부(103)는 그 외면에 제1,2전극판(210,220) 및 세퍼레이터(230,230a)들이 권취되도록 적어도 두 개의 권취축(103a,103b)과 가변유닛을 포함하여 이루어진다.The body portion 103 includes at least two winding shafts 103a and 103b and a variable unit on the outer surface thereof such that the first and second electrode plates 210 and 220 and the separators 230 and 230a are wound.

두 개의 권취축(103a,103b)은 중심축(107)을 중심으로 소정의 간격을 두고 이격되게 설치되며 권취축(103a,103b)과 중심축(107)은 연결부재(105a,105b)에 의해 각각 연결된다. 더욱 상세히 설명하면, 중심축(107)의 외면에는 나사산(107a)이 형성되고, 중심축(107)의 일단에는 가변중심부재(109)가 삽입된다. 가변중심부재(109)는 튜브형상으로 형성되어 그 내면에 중심축(107)의 나사산(107a)과 대응되는 나사산이 형성된다. 또한, 연결부재(105a,105b)는 일단이 가변중심부재(109)와 연결되고, 타단이 권취축(103a,103b)과 연결된다.The two winding shafts 103a and 103b are installed to be spaced apart at a predetermined interval about the central shaft 107 and the winding shafts 103a and 103b and the central shaft 107 are connected by the connecting members 105a and 105b. Each is connected. In more detail, the thread 107a is formed on the outer surface of the central axis 107, and the variable center member 109 is inserted into one end of the central axis 107. The variable center member 109 is formed in the shape of a tube, and a thread corresponding to the thread 107a of the central axis 107 is formed on the inner surface thereof. In addition, one end of the connecting member 105a, 105b is connected to the variable center member 109, and the other end thereof is connected to the winding shafts 103a and 103b.

여기서, 연결부재(105a105b)는 가변중심부재(109)과 권취축(103a,103b)에 각각 회동가능하게 설치된 것이 바람직하다. 즉, 가변 중심부재(109)는 중심축(107)의 나사산(107a)을 따라 이동할 때 그의 이동에 따라 중심축(107)과 권취축(103a,103b)의 간격이 이동 전과 달라진다. Here, it is preferable that the connection member 105a105b is rotatably installed on the variable center member 109 and the winding shafts 103a and 103b, respectively. That is, when the variable center member 109 moves along the screw thread 107a of the central axis 107, the distance between the central axis 107 and the take-up shafts 103a and 103b is different from before moving.

이에, 연결부재(105a,105b)는 도 2b,3b에 도시된 바와 같이, 그 양단이 회동되면서 연결부재(105a,105b)의 길이만큼 중심축(107)과 권취축(103a,103b)의 간격을 가변시킬 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 맨드릴(100)은 제1,2전극판(211,221)과 세퍼레이터(230,230a)가 권취되는 초기 단계에서 중심축(107)과 권취축(103a,103b)의 간격을 최대화 시키고, 마무리 단계에서 그 간격을 점차 줄여 전극 조립체(200)와의 분리가 용이하도록 작동된다. 이때, 중심축(107)에는 가변구동부(110)가 설치되어 회전가능함은 물론이다.Accordingly, as shown in FIGS. 2B and 3B, the connecting members 105a and 105b are spaced apart from the central shaft 107 and the winding shafts 103a and 103b by the lengths of the connecting members 105a and 105b as their ends are rotated. Can be changed. In more detail, the mandrel 100 maximizes the distance between the central axis 107 and the winding shafts 103a and 103b in an initial stage in which the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a are wound. In operation, the gap is gradually reduced to facilitate separation from the electrode assembly 200. At this time, the variable driving unit 110 is installed on the central axis 107 is rotatable.

또한, 권취축(103a103b)의 타단 즉, 가변 중심부재(109)와 연결되지 않은 부분에는 회전지지부재(101)가 설치된다. 회전지지부재(101)에는 권취축(103a,103b) 들을 연결하도록 설치되어 권취축(103a,103b)들을 회전시킬 수 있는 회전구동부(미도시)가 연결된다. 물론, 권취축(103a,103b)은 두 개 이상 설치되어도 무방하다.In addition, the rotation support member 101 is installed at the other end of the winding shaft 103a103b, that is, the portion not connected to the variable central portion 109. Rotating support member 101 is installed to connect the winding shaft (103a, 103b) is connected to the rotary drive (not shown) that can rotate the winding shaft (103a, 103b). Of course, two or more winding shafts 103a and 103b may be provided.

그리고, 연결부재(105a,105b)는 도 4에 도시된 바와 같이, 와이어나 스프링과 같은 탄성을 갖는 탄성부재로 되어 그 길이가 가변되는 것이 좋다.As shown in FIG. 4, the connecting members 105a and 105b may be elastic members having elasticity such as wires or springs, and their lengths may vary.

이하에서는 상술한 구성에 의한 본 발명에 따른 극판 권취장치의 작동을 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the pole plate winding apparatus according to the present invention by the above-described configuration.

먼저, 각각의 공급부(120,130,130a,140,150)는 제1,2전극판(211,221)과 세퍼레이터(230,230a)를 권출시킨다.First, each supply unit 120, 130, 130a, 140, and 150 unwinds the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a.

권출된 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230)는 소정의 위치에 설치된 각각의 이송롤러(500)에 의해 커터부(400) 측으로 인입된다. The unrolled first and second electrode plates 211 and 221 and the separator 230 are led to the cutter unit 400 by the feed rollers 500 installed at predetermined positions.

이때, 제1,2전극판(211,221)에는 소정의 위치에서 전극탭 부착부(210.220)에 의해 각각 제1,2전극탭(217,227)이 부착된다.At this time, the first and second electrode tabs 211 and 221 are attached to the first and second electrode tabs 217 and 227 by the electrode tab attachment portions 210 and 220 at predetermined positions, respectively.

제1,2전극탭(217,227)이 부착된 제1,2전극판(211,221)과 세퍼레이터(230,230a)의 끝단은 맨드릴(100)의 적어도 두 개 설치된 권취축(103a,103b)에 외감된다.End ends of the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a to which the first and second electrode tabs 217 and 227 are attached are wound on at least two winding shafts 103a and 103b of the mandrel 100.

이때, 맨드릴(100)은 작동 초기 단계이므로 권취축(103a,103b)은 중심축(107)을 중심으로 연결부재(103a,103b)를 매개로 그 간격이 최대가 되도록 유지한다. 이에, 중심축(109)은 가변구동부(110)에 의해 회전되어 가변중심부재(109)가 연결부재(103a,103b)의 단부와 일직선을 이루는 것이 좋다.At this time, since the mandrel 100 is in the initial stage of operation, the winding shafts 103a and 103b are maintained at the maximum intervals through the connecting members 103a and 103b about the central axis 107. Therefore, the central axis 109 is rotated by the variable driving unit 110, the variable center member 109 is preferably in line with the ends of the connecting members (103a, 103b).

다음, 몸체부(103)는 회전구동부에 의해 회전되고, 제1,2전극판(211,221)과 세퍼레이터(230,230a)는 맨드릴(100)에 권취된다. 이때, 가변구동부(110)는 조금씩 작동되어 제1,2전극판(211,221)과 세퍼레이터(230,230a)가 맨드릴(100)에 권취되는 정도에 비례하도록 가변중심부재(109)의 위치가 중심축(107)의 전방으로 이동하도록 한다. 그러면, 중심축(107)과 연결부재(103a,103b)는 점차적으로 예각을 이루면서 중심축(107)과 권취축(105a,105b)의 간격을 점차적으로 줄여준다. 따라서, 제1,2전극판(211,221)과 세퍼레이터(230,230a)는 맨드릴(100)의 외측으로 권취되면서 권취장력이 일정하게 유지될 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 맨드릴(100)의 중심측에 권취된 제1,2전극판(211,221)과 세퍼레이터(230,230a)는 권취될수록 권취축(103a,103b)의 양단에 걸리는 권취장력이 커지지만, 권취축(103a,103b)이 중심축(107)측으로 이동되므로, 권취축(103a,103b)의 양단에 작용되는 권취장력은 초기단계와 동일하게 작용될 수 있다.Next, the body part 103 is rotated by the rotation driving part, and the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a are wound on the mandrel 100. At this time, the variable driving unit 110 is operated little by little so that the position of the variable center member 109 is proportional to the degree in which the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a are wound around the mandrel 100. 107) to move forward. Then, the central axis 107 and the connecting members 103a and 103b gradually reduce the distance between the central axis 107 and the winding shafts 105a and 105b while forming an acute angle gradually. Therefore, the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a may be wound to the outside of the mandrel 100 to maintain a constant winding tension. In more detail, as the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a wound on the center side of the mandrel 100 become larger, the winding tension applied to both ends of the winding shafts 103a and 103b increases. Since the winding shafts 103a and 103b are moved toward the central axis 107, the winding tensions applied to both ends of the winding shafts 103a and 103b may be operated in the same manner as in the initial stage.

다음, 맨드릴(100)에 의해 권취된 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)는 커터부(400)에 의해 소정의 길이를 갖도록 커팅된다.Next, the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a wound by the mandrel 100 are cut to have a predetermined length by the cutter unit 400.

제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)가 권취되면, 권취된 제1,2전극판(211,221) 및 세퍼레이터(230,230a)의 외부에는 일측에 배치된 고정테이프 공급부(150)에서 공급된 고정테이프(250)가 부착되어 전극 조립체(200)를 이룬다.When the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a are wound, the fixed tape supply unit 150 disposed on one side of the first and second electrode plates 211 and 221 and the separators 230 and 230a may be disposed outside. The supplied fixing tape 250 is attached to form the electrode assembly 200.

본 발명에 따르면, 극판 권취장치는 권취축이 소정의 간격을 두고 설치된 후, 전극판들이 권취되면서 순차적으로 그 간격을 줄여줌에 따라 맨드릴에 권취되는 전극판들의 권취장력이 맨드릴의 어떤 부분에서도 일정한 이점이 있다.According to the present invention, the pole plate winding device is installed after the winding shaft at a predetermined interval, the winding tension of the electrode plates wound on the mandrel as the electrode plates are wound in order to reduce the interval in sequence is constant in any part of the mandrel There is an advantage.

또한, 극판 권취장치는 맨드릴의 권취장력이 일정하므로 전극판들이 늘어나 불량 전극 조립체가 생성되는 것이 방지되는 이점이 있다.In addition, the electrode plate winding device has an advantage that the winding tension of the mandrel is constant so that the electrode plates are stretched to prevent the generation of a defective electrode assembly.

그리고, 전극판은 권취 장력이 일정하므로 권취가 끝난 후, 맨드릴과 권취된 전극판들의 분리가 용이한 이점이 있다.In addition, since the electrode plate has a constant winding tension, there is an advantage in that separation of the mandrel and the wound electrode plate is easy after the end of the winding.

Claims (8)

외면에 극판이 권취되도록 적어도 두 개의 권취축이 일정한 폭을 유지하며 그 폭이 가변되도록 가변유닛을 갖는 몸체부;A body part having a variable unit such that at least two winding shafts maintain a constant width so that the pole plate is wound on an outer surface thereof and the width thereof is variable; 상기 몸체부를 회전시키는 회전구동부; 및A rotation driving unit for rotating the body portion; And 상기 가변유닛을 작동시키는 가변구동부를 포함하는 극판 권취장치.A pole plate winding device comprising a variable driving unit for operating the variable unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가변유닛은 상기 몸체부의 축 가운에 설치되는 중심축;The variable unit includes a central shaft installed in the shaft gown of the body portion; 상기 중심축과 상기 권취축을 각각 연결하는 가변축;A variable shaft connecting the central axis and the winding shaft, respectively; 상기 중심축과 상기 가변축을 연결하는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 권취장치.And a connecting member for connecting the central axis and the variable shaft. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가변유닛은 상기 중심축의 외면에 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 극판 권취장치.The variable unit is a pole plate winding device, characterized in that the thread is formed on the outer surface of the central axis. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 중심축에는 중심축의 나사산에 대응되는 나사산이 내부에 형성되며 상기 가변축들과 연결된 튜브형상의 가변중심부재가 설치된 것을 특징으로 하는 극판 권취장치.The pole plate winding device, characterized in that the screw thread corresponding to the screw thread of the central axis is formed in the central shaft and a tube-shaped variable center member connected to the variable shafts is installed. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 연결부재는 일단이 상기 가변중심부재에 연결되고, 타단이 상기 가변축과 연결된 것을 특징으로 하는 극판 권취장치.The connecting member has a pole plate winding device, characterized in that one end is connected to the variable center member, the other end is connected to the variable shaft. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 연결부재는 양단이 회동가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 극판 권취장치.The connecting member is a pole plate winding device, characterized in that both ends are rotatably connected. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결부재는 탄성을 갖는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 극판 권취장치.The connecting member is a pole plate winding device, characterized in that the elastic member having an elasticity. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가변축과 상기 중심축은 안내부재에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 극판 권취장치.And the variable shaft and the central shaft are connected by guide members.
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