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KR-20260061004-A - BATTERY CELL MANUFACTURING EQUIPMENT AND BATTERY CELL MANUFACTURING SYSTEM INCLUDING THE SAME

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Abstract

본 개시에 따르면, 바코드가 표시된 셀 탭을 포함하는 배터리 셀을 운반하도록 마련된 이동부 및 상기 이동부에 의해 운반되는 상기 배터리 셀의 이동경로와 대향하도록 배치되며, 상기 바코드를 인식하도록 마련된 인식장치를 포함하며, 상기 인식장치는 상기 셀 탭을 향하여 공기를 분사하여 상기 셀 탭이 휘어지는 것을 방지하도록 마련된 가이드부를 포함하는 배터리 셀 제조 장치를 제공할 수 있다.

Inventors

  • 임상현
  • 박경찬
  • 박종현
  • 김준범
  • 박영헌
  • 신낙천
  • 김민수
  • 정태광

Assignees

  • 주식회사 엘지에너지솔루션

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20250917
Priority Date
20241025

Claims (19)

  1. 바코드가 표시된 셀 탭을 포함하는 배터리 셀을 운반하도록 마련된 이동부; 및 상기 이동부에 의해 운반되는 상기 배터리 셀의 이동경로와 대향하도록 배치되며, 상기 바코드를 인식하도록 마련된 인식장치; 를 포함하며, 상기 인식장치는 상기 셀 탭을 향하여 공기를 분사하여 상기 셀 탭이 휘어지는 것을 방지하도록 마련된 가이드부를 포함하는 배터리 셀 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 가이드부는 공기의 분사방향을 조절하도록 마련된 배터리 셀 제조 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 이동부는 상기 배터리 셀이 안착되도록 마련된 지지 플레이트를 포함하며, 상기 가이드부의 공기의 분사방향은 상기 지지 플레이트에 대하여 경사진 배터리 셀 제조 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 가이드부는 상기 지지 플레이트의 중심부로부터 멀어지는 방향으로 공기를 분사하도록 마련된 배터리 셀 제조 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 가이드부는 분사되는 공기의 유속을 증가시키도록 마련된 노즐부를 포함하며, 상기 노즐부의 출구는 상기 지지 플레이트의 너비방향으로 길게 형성된 배터리 셀 제조 장치.
  6. 제3 항에 있어서, 상기 지지 플레이트는 상기 배터리 셀의 일면을 흡착하여 상기 배터리 셀이 상기 지지 플레이트에 고정되도록 마련된 흡착부를 포함하는 배터리 셀 제조 장치.
  7. 제3 항에 있어서, 상기 이동부는 상기 지지 플레이트를 지면과 나란한 회전축을 중심으로 회전시키도록 마련된 회전부를 포함하는 배터리 셀 제조 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 인식장치는 상기 지지 플레이트와 지면에 대해 경사지거나 나란한 방향으로 마주보도록 배치된 배터리 셀 제조 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 인식장치는 상기 바코드의 이미지가 이동하는 광경로가 통과되도록 마련된 렌즈부를 포함하는 배터리 셀 제조 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 가이드부는 상기 렌즈부의 일측에 배치되는 배터리 셀 제조 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 인식장치는 상기 광경로를 적어도 1회 절곡하도록 마련된 반사거울을 더 포함하는 배터리 셀 제조 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 인식장치는 상기 바코드의 이미지를 스캔하도록 마련되며, 절곡된 상기 광경로 상에 배치된 스캐너를 더 포함하는 배터리 셀 제조 장치.
  13. 제1 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하며, 배터리 셀을 흡착한 상태로 회전시켜 운반하도록 구성된 이동부; 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하며, 상기 이동부에 의해 운반된 상기 배터리 셀을 받고, 상기 배터리 셀을 흡착한 상태로 회전시켜 운반하도록 구성된 제4 장치; 및 상기 이동부와 제4 장치 사이에 위치하며 상기 배터리 셀 상의 바코드를 인식하도록 마련된 인식장치;를 포함하는, 배터리 셀 제조 시스템.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 인식장치는 상기 바코드가 표시된 바코드 표시면에 공기를 분사하도록 마련된 가이드부를 포함하는, 배터리 셀 제조 시스템.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 인식장치는 상기 이동부의 회전축과 상기 제4 장치의 회전축 사이에 위치하며, 상기 인식장치는 상기 바코드가 표시된 바코드 표시면과 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 모두 교차하는 제3 방향으로 마주보는 상태로 상기 바코드를 인식하도록 구성된, 배터리 셀 제조 시스템.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 인식장치는, 상기 제3 방향으로 입사하는, 상기 바코드의 이미지가 이동하는 광경로 상에 배치된 반사거울, 및 상기 반사거울을 통해 반사되는 상기 바코드의 이미지를 인식하도록 구성된 스캐너를 포함하는, 배터리 셀 제조 시스템.
  17. 제13 항에 있어서, 상기 제1 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하며, 상기 배터리 셀을 흡착한 상태로 회전시켜 상기 이동부로 배터리 셀을 이동시키도록 마련된 제2 장치;를 더 포함하며, 상기 제2 장치는 상기 이동부의 회전 방향과 반대로 회전하는, 배터리 셀 제조 시스템.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제2 장치는 상기 배터리 셀의 제1 면을 흡착하도록 구성되고, 상기 이동부는 상기 배터리 셀의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 흡착하도록 구성된, 배터리 셀 제조 시스템.
  19. 제13 항에 있어서, 상기 제4 장치는 상기 배터리 셀의 불량여부를 판단하기 위한 비전(Vision)검사를 수행하는 장치를 포함하는, 배터리 셀 제조 시스템.

Description

배터리 셀 제조 장치 및 이를 포함하는 배터리 셀 제조 시스템{BATTERY CELL MANUFACTURING EQUIPMENT AND BATTERY CELL MANUFACTURING SYSTEM INCLUDING THE SAME} 본 개시는 배터리 셀 제조 장치 및 배터리 셀 제조 시스템에 관한 것이다. 이차 전지(배터리 셀)는 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북과 같은 모바일 기기에 널리 활용되고 있으며, 특히 최근에는 전기자동차, 전력저장장치(Energy Storage System, ESS) 등의 에너지원으로서 주목받고 있다. 제조되는 각각의 배터리 셀의 이력을 추적관리하기 위해 바코드가 사용되며, 각각의 배터리 셀에는 고유의 바코드가 표기되어 있다. 배터리 셀의 바코드를 읽기 위해 배터리 셀 제조장치에는 바코드를 읽을 수 있는 인식장치가 포함되어 있다. 종래의 배터리 셀 제조공정에 있어, 배터리 셀은 컨베이어 벨트에 수평으로 놓여 일방향으로 이동하며, 바코드를 인식하는 인식장치는 컨베이어 벨트의 상부에 위치하여 아래에서 이동하는 배터리 셀의 바코드를 읽는 방식이 적용되고 있다. 한편, 배터리 셀 제조공정에 있어 제조공정의 효율 상승을 위해 배터리 셀의 운반방식은 다양하게 변화하고 있으며, 새로운 운반방식이 개발됨에 따라 새로운 운반방식에 적용 가능한 바코드를 인식할 수 있는 배터리 셀 제조 장치 또한 개발될 필요가 있다. 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치를 도시한 평면도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치를 도시한 배면도이다. 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동부를 도시한 측면도이다. 도 5는 도 4의 이동부에 배터리 셀이 흡착된 상태를 도시한 측면도이다. 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 인식장치를 도시한 사시도이다. 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 인식장치를 도시한 측면도이다. 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 가이드부가 셀 탭을 향하여 공기를 분사하는 것을 도시한 평면도이다. 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 인식장치의 일부를 도시한 평면도이다. 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 인식장치를 포함하는 배터리 셀 제조 장치가 적용된 배터리 셀 제조 시스템을 도시한 개략도이다. 본 개시의 실시예들을 설명함에 있어 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 수 있다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아닐 수 있다. 또한, 본 개시에 포함된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시에 포함된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. 또한, 첨부된 도면은 본 개시에 포함된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 개시의 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치(10)를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치(10)를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치(10)를 도시한 배면도이며, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동부(100)를 도시한 측면도이며, 도 5는 도 4의 이동부(100)에 배터리 셀(20)이 흡착된 상태를 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치(10)는 배터리 셀(20)을 운반하도록 마련될 수 있다. 또한, 배터리 셀 제조 장치(10)는 운반되는 배터리 셀(20)의 바코드(22)를 인식하도록 마련될 수 있다. 도 5를 참조하면, 본 개시의 배터리 셀 제조 장치(10)에 의해 운반되는 배터리 셀(20)은 셀 탭(21)을 포함할 수 있으며, 셀 탭(21)에는 바코드(22)가 표시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(20)은 파우치형 배터리 셀일 수 있다. 셀 탭(21)은 배터리 셀(20)의 일측 또는 양측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 배터리 셀(20)은 완성된 배터리 셀이거나 제조 과정에 있는 중간단계의 배터리 셀일 수 있다. 본 개시의 배터리 셀 제조 장치(10)는 이동부(100)를 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 이동부(100)는 배터리 셀(20)을 운반하도록 마련될 수 있다. 이동부(100)는 배터리 셀(20)을 회전시키며 운반할 수 있다. 구체적으로, 이동부(100)는 회전축(131)을 기준으로 배터리 셀(20)을 회전시킬 수 있으며, 회전축(131)은 지면과 나란한 방향, 예를 들어 도 2의 XY 평면과 나란한 방향을 따라 연장될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 이동부(100)는 지지 플레이트(110)를 포함할 수 있다. 지지 플레이트(110)는 배터리 셀(20)이 안착되도록 마련될 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 지지 플레이트(110)는 흡착부(120)를 포함할 수 있으며, 흡착부(120)는 배터리 셀(20)의 일면을 흡착하도록 마련될 수 있다. 흡착부(120)는 배터리 셀(20)의 일면을 흡착하여 배터리 셀(20)이 지지 플레이트(110)에 고정되도록 마련될 수 있다. 따라서, 배터리 셀(20)이 회전하는 과정에서 지면에 대해 기울어지더라도, 지지 플레이트(110)에 고정된 상태를 유지할 수 있다. 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 흡착부(120)는 흡착 에어관(121)과 연결될 수 있다. 흡착 에어관(121)은 흡착부(120)가 공기를 흡입하도록 음압을 형성할 수 있다. 흡착부(120)는 음압에 의해 배터리 셀(20)의 일면을 흡착할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 흡착부(120)는 적어도 하나 형성될 수 있다. 배터리 셀(20)의 무게와 형상에 따라 흡착부(120)는 복수 또는 단수로 형성될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 이동부(100)는 회전부(130)를 포함할 수 있다. 회전부(130)는 지지 플레이트(110)를 공전시키도록 마련될 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 회전부(130)는 지지 플레이트(110)를 회전축(131)을 중심으로 공전시킬 수 있다. 회전축(131)은 지면과 나란하며, 회전부(130)는 회전축(131)을 중심으로 회전하도록 마련될 수 있다. 지지 플레이트(110)는 회전부(130)와 연결되는데, 회전축(131)과 이격될 수 있다. 따라서, 회전부(130)가 회전할 경우, 지지 플레이트(110)는 회전축(131)을 중심으로 공전할 수 있다. 도 3을 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 이동부(100)에 의해 운반되는 배터리 셀(20)의 이동경로(P)는 지지 플레이트(110)의 공전 궤도 상에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 배터리 셀(20)의 이동경로(P)는 본 개시에 따른 배터리 셀 제조 장치(10)에 의해 배터리 셀(20)이 이동하는 전체 경로 중 일부분에 해당할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(20)은 도 3을 기준으로 상부에서 내려와 지지 플레이트(110)에 흡착되고, 지지 플레이트(110)는 배터리 셀(20)을 흡착한 상태로 회전부(130)에 의해 공전하며 운반될 수 있다. 이때, 배터리 셀(20)의 셀 탭(21)은 회전부(130)를 향하도록 지지 플레이트(110)에 안착될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 이동부(100)에 의한 배터리 셀(20) 운반방식이 적용됨에 따라, 종래의 배터리 셀 이송 경로의 상부에 위치하여 그 아래를 지나가는 배터리 셀(20)의 바코드(22)를 인식하는 인식장치는 적용이 어려울 수 있다. 따라서, 새로운 운반방식에 적용될 수 있는 바코드 인식장치(200)가 필요할 수 있다. 본 개시의 도 1 내지 도 5에 도시된 이동부(100)는 설명을 위해 편의상 그 일부만을 도시한 것일 수 있다. 예를 들어 도 10을 참조하면, 이동부(100)의 회전부(130)는 원형의 형상을 포함할 수 있다. 지지 플레이트(110)는 4개로 구비되어, 회전부(130)의 회전축을 중심으로 90°마다 하나씩 배치될 수 있다. 따라서, 이동부(100)는 배터리 셀(20) 4개를 동시에 운반할 수 있다. 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 인식장치(200)를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 인식장치(200)를 도시한 측면도이며, 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 가이드부(210)가 셀 탭(21)을 향하여 공기를 분사하는 것을 도시한 평면도이며, 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 인식장치(200)의 일부를 도시한 평면도이다. 도 6 내지 도 9와 도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 본