JP2024502425A - ホイルタブフォーミング装置及びホイルタブフォーミング方法 - Google Patents

ホイルタブフォーミング装置及びホイルタブフォーミング方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2024502425A
JP2024502425A JP2023540035A JP2023540035A JP2024502425A JP 2024502425 A JP2024502425 A JP 2024502425A JP 2023540035 A JP2023540035 A JP 2023540035A JP 2023540035 A JP2023540035 A JP 2023540035A JP 2024502425 A JP2024502425 A JP 2024502425A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foil tab
forming
electrode assembly
foil
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2023540035A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7614368B2 (ja
Inventor
リム、ジェ-ウォン
キム、ハク-キュン
パク、ジョン-シク
リー、ジェ-ジュン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210137853A external-priority patent/KR20220126197A/ko
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of JP2024502425A publication Critical patent/JP2024502425A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7614368B2 publication Critical patent/JP7614368B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/10Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D33/00Special measures in connection with working metal foils, e.g. gold foils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/20Bending sheet metal, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/22Auxiliary equipment, e.g. positioning devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Figure 2024502425000001
本発明の一実施例によるホイルタブフォーミング装置は、電極組立体の上部及び下部に各々備えられる正極ホイルタブ及び負極ホイルタブの少なくともいずれか一つのホイルタブを成形するホイルタブフォーミング装置であって、前記電極組立体の外周部から前記電極組立体の巻取中心部に向かう方向へ移動しながら前記ホイルタブを加圧して曲げるように構成されるプレフォーミングジグと、前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って移動して前記プレフォーミングジグによって一次曲げが完了したホイルタブを加圧するように構成されるフォーミングジグと、を含む。

Description

本発明は、ホイルタブフォーミング装置及びホイルタブフォーミング方法に関する。
本出願は、2021年3月8日出願の韓国特許出願第10-2021-0030278号、2021年10月15日出願の韓国特許出願第10-2021-0137853号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
従来の円筒状二次電池は、電極組立体と外部端子を繋ぐタブを電極組立体の電極非コーティング部に溶接して接続した構造を適用しており、このような構造の場合、電流経路(path)が限定的であり、電極組立体自体の抵抗が高いという問題があった。
このような問題を解決するために、電極組立体に接続されるタブの個数を増やす方式が試みされてきたが、このような方式の適用には限界があった。このような問題を解決するために、電極組立体の上部及び下部に各々備えられる正極非コーティング部及び負極非コーティング部自体をタブとして用いることが考えられる。即ち、電極組立体の巻取中心軸の延長方向と平行して上方及び下方へ各々延びる正極ホイルタブと負極ホイルタブを用いて電気的接続を具現する方案が考えられる。
このように、電極組立体の上部及び下部へ各々延びた形態を有する正極非コーティング部及び負極非コーティング部をタブとして用いようとする場合、集電板との結合面積を広げるために正極非コーティング部及び負極非コーティング部を曲げることが考えられる。
そこで、電極組立体の正極非コーティング部及び負極非コーティング部を曲げる工程が円滑に行われるようにするフォーミング装置及びそのフォーミング装置を用いたフォーミング方法の開発が求められる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電極組立体の正極ホイルタブ及び/または負極ホイルタブを成形する工程を円滑に行われるようにすることを目的とする。
また、本発明は、電極組立体の正極ホイルタブ及び/または負極ホイルタブが電極組立体の外周部から電極組立体の巻取中心部に至る領域の全体にかけて均一に成形されるようにすることを他の目的とする。
但し、本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の課題に制限されず、言及していないさらに他の課題は、下記する発明の説明から当業者にとって明確に理解されるであろう。
上記の課題を達成するための本発明の一実施例によるホイルタブフォーミング装置は、外周部及び巻取軸を定義する巻取中心部を備える電極組立体のホイルタブを成形するホイルタブフォーミング装置であって、前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って移動して前記ホイルタブを加圧するように構成されるフォーミングジグを含む。
前記ホイルタブフォーミング装置は、前記電極組立体の外周部から前記電極組立体の巻取中心部に向かう方向へ移動しながら前記ホイルタブを加圧して曲げるように構成されるプレフォーミングジグをさらに含み得る。
前記フォーミングジグは、前記プレフォーミングジグによって一次曲げが完了したホイルタブを加圧するように構成され得る。
前記プレフォーミングジグは、電極組立体の外周部の周りに沿って配置され、前記ゼリーロールの巻取中心部に向かう方向に沿って移動して前記ホイルタブを曲げる複数のシャッターブロックを含み得る。
前記シャッターブロックは、前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜している形態を有し得る。
前記フォーミングジグは、前記電極組立体の直径と同一であるか、またはより大きい幅を有し得る。
前記フォーミングジグは、前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして回転するように構成され得る。
前記フォーミングジグは、時計回りまたは反時計回りに回転するように構成され得る。
前記フォーミングジグは、前記ホイルタブを加圧する動作と回転する動作を共に行うように構成され得る。
前記フォーミングジグは、前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有し得る。
前記フォーミングジグは、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第2領域と対応する位置に備えられる第2加圧ブロックと、を含み得る。
前記第1加圧ブロックの加圧面と前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ傾斜度を有し、前記ホイルタブと対向する前記フォーミングジグの面を定義し得る。
前記第1加圧ブロック及び前記第2加圧ブロックは、前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って独立的に移動可能に構成され得る。
前記フォーミングジグは、前記第1加圧ブロックの加圧面と前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ平面をなした状態で前記ホイルタブに向かって共に移動して一次加圧を行った後、前記第1加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で前記第2加圧ブロックが前記ホイルタブを向かってさらに移動して二次加圧を行うように構成され得る。
前記フォーミングジグは、前記一次加圧及び二次加圧が完了した後、前記第2加圧ブロックの最下端部が前記第1加圧ブロックの最下端部と同じ高さに位置するか、またはより高く位置するように構成され得る。
前記第1加圧ブロック及び前記第2加圧ブロックは、前記巻取軸と同軸を基準にして共にまたは独立的に回転するように構成され得る。
前記フォーミングジグは、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第3領域と対応する位置に備えられる第3加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて前記第1領域と前記第3領域の間に位置する第2領域と対応する位置に備えられる第2加圧ブロックと、を含み得る。
前記フォーミングジグは、前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対のフォーミングジグとして提供され得る。
前記一対のフォーミングジグは、前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして互いに反対方向へ回転し得る。
前記プレフォーミングジグは、前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対のプレフォーミングジグとして提供され得る。
なお、上述した課題を解決するための本発明の一実施例によるホイルタブフォーミング方法は、外周部及び巻取軸を定義する巻取中心部を備える電極組立体のホイルタブを成形するホイルタブフォーミング方法であって、(S1)フォーミングジグを用いて前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って前記ホイルタブを加圧して前記ホイルタブを曲げる段階を含む。
前記ホイルタブフォーミング方法は、(S0)前記(S1)段階前に、プレフォーミングジグで前記電極組立体の外周部から前記電極組立体の巻取中心部に向かう方向へ前記ホイルタブを加圧して曲げる段階をさらに含み得る。
前記(S1)段階は、前記(S0)段階によってプレフォーミングが完了したホイルタブを加圧して前記ホイルタブをさらに曲げる段階であり得る。
前記(S0)段階は、前記電極組立体の外周部の周りに沿って配置され、前記電極組立体の巻取中心部に向かう方向に沿って移動して前記ホイルタブを曲げる複数のシャッターブロックを備える前記プレフォーミングジグを用いて行われ得る。
前記(S0)段階は、前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有する複数のシャッターブロックを備えるプレフォーミングジグを用いて行われ得る。
前記(S1)段階は、前記電極組立体の直径と同じであるか、またはより大きい幅を有するフォーミングジグを用いて行われ得る。
前記(S1)段階は、前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして回転するように構成されたフォーミングジグを用いて行われ得る。
前記(S1)段階は、前記ホイルタブを加圧する動作と回転する動作を共に行うように構成されたフォーミングジグを用いて行われ得る。
前記(S1)段階において、前記フォーミングジグは、時計回りに回転して前記ホイルタブが時計回りに配向するようにし得る。
前記(S1)段階において、前記フォーミングジグは、反時計回りに回転して前記ホイルタブが反時計回りに配向するようにし得る。
前記(S1)段階は、前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有するフォーミングジグによって行われ得る。
前記(S1)段階は、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第2領域と対応する位置に備えられる第2加圧ブロックと、を含むフォーミングジグによって行われ得る。
前記(S1)段階は、前記第1加圧ブロックの加圧面及び前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ傾斜度を有するフォーミングジグによって行われ得る。
前記(S1)段階は、前記第1加圧ブロック及び第2加圧ブロックが前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って独立的に移動可能に構成されたフォーミングジグによって行われ得る。
前記(S1)段階は、(S11)前記第1加圧ブロックの加圧面及び前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ平面をなした状態で共にホイルタブに向かって移動して一次加圧を行う段階と、(S12)前記(S11)段階後に、前記第1加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で前記第2加圧ブロックが前記ホイルタブに向かってさらに移動して二次加圧を行う段階と、を含み得る。
前記(S11)段階及び前記(S12)段階後、前記第2加圧ブロックの最下端部は、前記第1加圧ブロックの最下端部と同じ高さに位置するか、またはより高く位置し得る。
前記(S1)段階は、前記第1加圧ブロック及び第2加圧ブロックが前記巻取軸と同軸を基準にして共にまたは独立的に回転することで行われ得る。
前記(S1)段階は、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第3領域と対応する位置に備えられる第3加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて前記第1領域と前記第3領域の間に位置する第2領域と対応する領域に備えられる第2加圧ブロックと、を含むフォーミングジグによって行われ得る。
前記(S1)段階は、前記第1加圧ブロックの加圧面、前記第2加圧ブロックの加圧面及び前記第3加圧ブロックの加圧面が同じ傾斜度を有するフォーミングジグによって行われ得る。
前記(S1)段階は、(S11)前記第1加圧ブロックの加圧面、前記第2加圧ブロックの加圧面及び前記第3加圧ブロックの加圧面が同じ平面をなした状態で共にホイルタブを向かって移動して一次加圧を行う段階と、(S12)前記(S11)段階後、前記第1加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で、前記第2加圧ブロック及び前記第3加圧ブロックは各々の加圧面が同じ平面をなした状態で前記ホイルタブに向かって移動して二次加圧を行う段階と、(S13)前記(S12)段階後、前記第1加圧ブロック及び第2加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で、前記第3加圧ブロックが前記ホイルタブに向かって移動して三次加圧を行う段階と、を含み得る。
前記(S1)段階は、前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対の前記フォーミングジグを用いて行われ得る。
前記(S1)段階は、前記一対のフォーミングジグを前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして互いに反対方向へ回転させることで行われ得る。
前記(S0)段階は、前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対の前記プレフォーミングジグを用いて行われ得る。
本発明によると、電極組立体の正極ホイルタブ及び/または負極ホイルタブを成形する工程が円滑に行われ得る。
なお、本発明によると、電極組立体の正極ホイルタブ及び/または負極ホイルタブが電極組立体の外周部から電極組立体の巻取中心部に至る領域全体にかけて均一に成形され得る。
但し、本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の課題に制限されず、言及していないさらに他の課題は、下記する発明の説明から当業者にとって明確に理解されるであろう。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施例によるホイルタブフォーミング装置によってホイルタブのフォーミングが完了した電極組立体及びホイルタブに結合する集電板を示す図である。 本発明の一実施例によるホイルタブフォーミング装置によってホイルタブのフォーミングが完了した電極組立体及びホイルタブに結合する集電板を示す図である。 本発明の一実施例によるホイルタブフォーミング装置を構成するプレフォーミングジグの動作を説明するための図である。 本発明の一実施例によるホイルタブフォーミング装置を構成するフォーミングジグを示す図である。 図4に示したォーミングジグに備えられる第2加圧ブロックの動作を説明するための図である。 図4に示したフォーミングジグによって行われる一次加圧を説明するための図である。 図4に示したフォーミングジグによって行われる二次加圧を説明するための図である。 本発明の他の実施例によるホイルタブフォーミング装置を構成するフォーミングジグによるフォーミング工程を説明するための図である。 本発明のフォーミングジグの例示的な形態を示す図である。 本発明のフォーミングジグの例示的な形態を示す図である。 本発明の反時計回りに回転するフォーミングジグによって成形されたホイルタブの配向形態を示す図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応じた意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
本発明のホイルタブフォーミング装置は、ゼリーロールタイプの電極組立体の上部及び下部に各々備えられる正極ホイルタブ及び負極ホイルタブの少なくともいずれか一つのホイルタブを円滑に成形できるように構成された装置である。
図1及び図2を参照すると、本発明のホイルタブフォーミング装置によって成形されるホイルタブTの構造が示されている。前記ホイルタブTとは、電極組立体Cの巻取軸と平行する方向に沿って上方(図1のZ軸と平行する方向)へ延びた第1電極非コーティング部及び/または下方(図1のZ軸と平行する方向)へ延びた第2電極非コーティング部を指す。前記電極組立体Cは、第1電極、第2電極及び第1電極と第2電極の間に介在される分離膜を含む積層体が巻取軸を基準にして巻き取られた構造を有する。本明細書においては、前記第1電極が正極であり、第2電極が負極である場合を例に挙げて説明する。前記正極は、積層体の巻取前の状態を基準にしたとき、その幅方向の一端部に形成される正極非コーティング部を備え、前記負極は、積層体の巻取前の状態を基準にしたとき、その幅方向の他端部に形成される負極非コーティング部を備える。このような正極及び負極を含む積層体を巻き取って電極組立体Cを形成する場合、電極組立体Cの上端部には、正極活物質が塗布されていない領域である正極非コーティング部が備えられ、下端部には、負極活物質が塗布されていない領域である負極非コーティング部が備えられる。
前記正極を構成する電極板としてはアルミニウムホイル(foil)を用い、負極を構成する電極板としては銅ホイルを用い得る。これによって、本明細書においては、前記正極非コーティング部及び負極非コーティング部をホイルタブTと称する。正極ホイルタブと負極ホイルタブは、各々電極組立体Cの上方及び下方へ延びた形態、即ち、互いに反対方向へ延びた形態を有する。
前記ホイルタブTには、集電板Pが結合する。前記集電板PとホイルタブTの結合力を向上させ、結合部位での電気抵抗を減少させるためには、結合界面を可能なかぎりフラットに形成してホイルタブTと集電板Pの結合面積を最大に広げる必要がある。このために、前記ホイルタブTの端部が集電板Pと平行する方向へ延びるようにホイルタブTを曲げ得る。より容易に曲げるために、電極組立体Cの巻取中心部から最外郭に至るまで連続的に形成されている一つのホイルタブを、例えば、図2に示したように切り込みを入れて(notching)して複数の分節片にした後に曲げることも可能である。
本発明のホイルタブフォーミング装置は、前記ホイルタブを電極組立体Cの外周部の周りの全領域で、かつ電極組立体Cの外周部から巻取中心部に至る領域全体で、円滑かつ均一に曲げ得るように構成されたことを特徴とする。
図3及び図4を参照すると、前記ホイルタブフォーミング装置は、電極組立体Cの上部及び下部に各々備えられる正極ホイルタブ及び負極ホイルタブの少なくともいずれか一つのホイルタブTを成形する装置である。前記ホイルタブフォーミング装置は、ホイルタブTのフォーミングを行うように構成されるフォーミングジグ20を含み、フォーミングジグ20によるホイルタブTのフォーミング前にプレフォーミング(pre-forming)を行うように構成されるプレフォーミングジグ10をさらに含み得る。本明細書においては、本発明のホイルタブフォーミング装置がプレフォーミングジグ10及びフォーミングジグ20を共に含む場合を前提にして説明しているが、これとは異なり、本発明のホイルタブフォーミング装置はプレフォーミングジグ10を含まないように構成されることも可能である。この場合にも、後述するように、本発明のフォーミングジグ20は、ホイルタブTの領域別に時間差を置いて集中的なフォーミングが行われるように構成されることで、ホイルタブTの全領域にかけて均一かつ正確なフォーミングが行われ得る。
図3を参照すると、前記プレフォーミングジグ10は、電極組立体Cの外周部から電極組立体Cの巻取中心部に向かう方向へ移動しながらホイルタブTを加圧して曲げるように構成される。前記プレフォーミングジグ10は、電極組立体Cの巻取軸に沿って電極組立体Cの互いに反対側の両端部に各々配置される一対のプレフォーミングジグ10として提供され得る。前記プレフォーミングジグ10は、複数のシャッターブロック11を含み得る。前記複数のシャッターブロック11は、電極組立体Cの外周部の周りに沿って配置され、電極組立体Cの巻取中心部に向かう方向に沿って移動してホイルタブTを曲げるように構成される。前記シャッターブロック11は、ホイルタブTと対向する面が電極組立体Cの外周部から電極組立体Cの巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有し得る。即ち、各々のシャッターブロック11は、シャッターブロック11の厚さが外側から内側に向かって減少するように上向きに傾斜した面を有し得る。
図3と共に図4及び図5を参照すると、前記フォーミングジグ20は、電極組立体Cの巻取軸と平行する方向に沿って移動してプレフォーミングジグ10によってプレフォーミングが完了したホイルタブTを加圧するように構成される。前記フォーミングジグ20は、例えば、ほぼ円柱に類似な形態を有し得る。前記フォーミングジグ20は、電極組立体Cの巻取軸に沿って電極組立体Cの互いに反対側の両端部に配置される一対のフォーミングジグとして提供され得る。
前記フォーミングジグ20は、電極組立体Cの直径と同一であるか、またはより大きい幅を有し得る。これは、フォーミングジグ20を用いた加圧時において、ホイルタブTの全領域を成形するためである。前記フォーミングジグ20は、電極組立体Cの巻取軸と同軸を基準にして回転するように構成され得る。前記フォーミングジグ20が一対に提供されて電極組立体Cの高さ方向(Z軸と平行する方向)の両端部に各々備えられる場合、一対のフォーミングジグ20は、その回転方向が互いに反対であり得る。前記フォーミングジグ20は、ホイルタブTを加圧する動作と回転する動作を共に行うように構成され得る。加圧及び回転が共に行われる場合、より円滑かつ自然に曲げることが可能になる。フォーミングジグ20の回転方向が時計回りである場合、ホイルタブTは時計方向に配向され得る(図2参照)。逆に、前記フォーミングジグ20の回転方向が反時計回りである場合、ホイルタブTは反時計回りに配向され得る(図11参照)。
前記フォーミングジグ20は、ホイルタブTと対向する面が電極組立体Cの外周部から巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有し得る。 即ち、フォーミングジグ20は、フォーミングジグ20の厚さが外側から中心部に向かって減少するように上向きに傾斜した面を有し得る。このようなフォーミングジグ20の構造によってホイルタブTの加圧時にホイルタブTに過度な力が加えられて電極組立体Cが損傷する現象を防止することができ、自然に曲げることが可能になる。
前記フォーミングジグ20は、第1加圧ブロック21及び第2加圧ブロック22を含み得る。前記第1加圧ブロック21は、ホイルタブTにおいて相対的に電極組立体Cの外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる。前記第2加圧ブロック22は、ホイルタブTにおいて相対的に電極組立体Cの巻取中心部に隣接する第2領域と対応する位置に備えられる。例えば、前記フォーミングジグ20がほぼ円柱に類似な形態を有する場合、第1加圧ブロック21は中空の円柱に類似な形態を有し、第2加圧ブロック22は第1加圧ブロック21の中空部に配置され得る。
前記第1加圧ブロック21の加圧面と第2加圧ブロック22の加圧面は、ほぼ同じ傾斜度を有し得る。この場合、前記第1加圧ブロック21の加圧面と第2加圧ブロック22の加圧面は、互いにほぼ同じ平面をなし得る。即ち、前記第1加圧ブロック21の加圧面と第2加圧ブロック22の加圧面は、互いに連結されてホイルタブTと対向するフォーミングジグ20の面を定義し得る。
前記第1加圧ブロック21及び第2加圧ブロック22は、電極組立体Cの巻取軸と平行する方向(Z軸と平行する方向)に沿って独立的に移動可能に構成され得る。例えば、前記第2加圧ブロック22は、図5に示したように、第1加圧ブロック21は、停止した状態でホイルタブTに向かう方向へ追加的な移動が可能である。
図6及び図7を参照すると、前記フォーミングジグ20は、第1加圧ブロック21の加圧面と第2加圧ブロック22の加圧面が同じ平面をなした状態で共にホイルタブTに向かって移動して一次加圧を行うように構成され得る。また、前記フォーミングジグ20は、上述した一次加圧を行った後、第1加圧ブロック21の位置はそのまま維持された状態で第2加圧ブロック22がホイルタブTに向かってさらに移動して二次加圧を行うように構成され得る。このように、フォーミングジグ20が複数の加圧ブロック21、22を含み、より中心部に位置する加圧ブロック22を用いてさらに加圧を行う場合、より精巧なフォーミングが可能になる。前記フォーミングジグ20の加圧面の傾斜方向によって、加圧時のホイルタブTの曲げ地点は電極組立体Cの外周部から巻取中心部に向かう方向へ進むほどホイルタブTの端部側へ移動するようになる。これによって、第2加圧ブロック22を用いて加圧をさらに行う場合、このような曲げ地点の偏差を減少させることができる。
一方、前記フォーミングジグ20は、一次加圧及び二次加圧が完了した後、第2加圧ブロック22の最下端部22aが第1加圧ブロック21の最下端部21aと同じ高さに位置するか、またはより高く位置するように構成され得る。これは、第2加圧ブロック22による加圧が過度に深く行われる場合、第1加圧ブロック21と第2加圧ブロック22の境界地点での曲げ位置の偏差が過度に大きくなり得るためである。
前記第1加圧ブロック21及び第2加圧ブロック22は、電極組立体Cの巻取軸と同軸を基準にして、共にまたは独立的に回転するように構成され得る。即ち、前記第1加圧ブロック21及び第2加圧ブロック22は、一つの駆動手段に共に連結されて回転しても、別の駆動手段に各々連結されて独立的に回転してもよい。
前記第1加圧ブロック21及び第2加圧ブロック22は、各々の加圧面が互いにほぼ同じ平面をなした状態でホイルタブTに向かって移動して加圧及び回転によってホイルタブTを曲げた後(一次フォーミング)、第1加圧ブロック21の回転状態を維持しながら第2加圧ブロック22を用いる加圧及び回転によってさらに曲げられ得る(二次フォーミング)。前記一次フォーミングによってホイルタブTの第1領域に対するフォーミングが集中的に行われ得る。勿論、前記第1領域に対する集中的なフォーミングが行われる間にも、第2領域に対するフォーミングも共に行われ得る。また、前記二次フォーミングによってホイルタブTの第2領域に対するフォーミングが集中的に行われ得る。前記第2領域に対する集中的なフォーミングが行われる間にも第1領域に対するフォーミングも継続して行われ得る。
前記第1領域及び第2領域のいずれか一つの領域に対する集中的なフォーミングが行われる間、残りの領域に対するフォーミングも継続して行われるか否かは、フォーミングジグ20の鉛直方向(Z軸と平行する方向)の位置によって決定され得る。
一方、図8を参照すると、図4~図7に示したフォーミングジグ20とは異なり、三つの加圧ブロック31、32、33を備えるフォーミングジグ30が示されている。但し、フォーミングジグ20、30に含まれる加圧ブロック21、22、31、32、33の個数は二つまたは三つに限定されず、より精巧なフォーミングのために、より多い個数の加圧ブロックが備えられ得る。
前記第1加圧ブロック31は、ホイルタブTにおいて相対的に電極組立体Cの外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられ得る。前記第3加圧ブロック33は、ホイルタブTにおいて相対的に電極組立体Cのコア側、即ち、巻取中心部に隣接する第3領域と対応する位置に備えられ得る。前記第2加圧ブロック32は、ホイルタブTにおいて前記第1領域と第3領域との間の第2領域と対応する位置に備えられ得る。前記第1加圧ブロック31、第2加圧ブロック32及び第3加圧ブロック33の各々の加圧面は、ほぼ同じ傾斜度を有し得る。これによって、前記第1加圧ブロック31、第2加圧ブロック32及び第3加圧ブロック33の各々の傾斜面は、ホイルタブTと対向するフォーミングジグ30の面を定義し得る。
図8に示したように、フォーミングジグ30が第1加圧ブロック31、第2加圧ブロック32及び第3加圧ブロック33を備える場合、三つの加圧ブロック31、32、33は、その加圧面が互いにほぼ同じ平面をなした状態でホイルタブTに向かって移動及び回転してホイルタブTをフォーミングし得る(一次フォーミング)。このような一次フォーミングによってホイルタブTの第1領域に対するフォーミングが集中的に行われ得る。勿論、前記第1領域に対する集中的なフォーミングが行われる間にも第2領域及び第3領域に対するフォーミングも共に行われ得る。このように一次フォーミングが完了した後、前記第2加圧ブロック32及び第3加圧ブロック33は、各々の加圧面が互いにほぼ同じ平面をなした状態を維持しながらさらに移動して、同様に加圧及び回転を行ってホイルタブTをフォーミングし得る(二次フォーミング)。このような二次フォーミングによってホイルタブTの第2領域に対するフォーミングが集中的に行われ得る。この際、第1加圧ブロック31の回転状態は継続して維持され、これによって第2領域に対するフォーミングが集中的に行われる間にも第1領域及び第3領域に対するフォーミングも継続して行われ得る。前記第3加圧ブロック33は、第2加圧ブロック32による追加の加圧が行われた後、さらに移動して加圧及び回転を行うことでホイルタブTをフォーミングし得る(三次フォーミング)。このような三次フォーミングによってホイルタブTの第3領域に対するフォーミングが集中的に行われ得る。この際、第1加圧ブロック31及び第2加圧ブロック33の回転状態は継続して維持され、これによって第3領域に対するフォーミングが集中的に行われる間にも第1領域及び第2領域に対するフォーミングが継続して行われ得る。
前記第1領域、第2領域及び第3領域のいずれか一つの領域に対する集中的なフォーミングが行われる間、残りの領域に対するフォーミングも継続して行われるか否かは、フォーミングジグ20の鉛直方向(Z軸と平行する方向)の位置によって決定され得る。
図3、図9及び図10を参照すると、前記プレフォーミングジグ10の例示的な形態が示されている。前記プレフォーミングジグ10は、例えば、複数のスロット14を備えるシャッターフレーム12を含み得る。各々のシャッターブロック11は、対応するスロット14内で、スロット14を通過して延びるガイド部材16によって支持され得る。前記ガイド部材16は、シャッターフレーム12が電極組立体Cの巻取軸と平行する軸を基準にして回転することによってスロット14内で動き得る。前記スロット14は、シャッターブロック11が電極組立体Cの巻取軸に向かう方向及び遠ざかる方向へ容易に動くようにカーブした形状を有し得る。前記シャッターブロック11の全体的な動きは、例えば、虹彩の開閉と類似であり得る。即ち、前記シャッターブロック11は、シャッターフレーム12に結合してシャッターフレーム12の中心部に形成された空間内に配置される電極組立体Cに向かう方向へ動くクロージング動作及び電極組立体Cから遠ざかる方向へ動くオープン動作を行うように構成され得る。一方、前記シャッターブロック11は、シャッターフレーム12の回転によって開閉されるか、またはガイド部材16がスロット14の延長方向に沿って動くことで開閉され得る。
次に、本発明のホイルタブフォーミング方法を説明する。本発明のホイルタブフォーミング方法は、上述したような本発明のホイルタブフォーミング装置によって電極組立体CのホイルタブTを成形する方法である。
先立って参照した図3~図8をさらに参照すると、本発明のホイルタブフォーミング方法は、電極組立体Cの上部及び下部に各々備えられる正極ホイルタブ及び負極ホイルタブの少なくともいずれか一つのホイルタブTを成形する方法である。
前記ホイルタブフォーミング方法は、外周部及び巻取軸を定義する巻取中心部を備える電極組立体CのホイルタブTを成形する方法であって、(S1)フォーミングジグ20を用いて電極組立体Cの巻取軸と平行する方向に沿ってホイルタブTを加圧して曲げる段階を含む。前記ホイルタブフォーミング方法は、(S0)前記(S1)段階前にプレフォーミングジグ10を用いて電極組立体Cの外周部から電極組立体Cの巻取中心部に向かう方向へホイルタブTを加圧して曲げる段階をさらに含み得る。この場合、前記(S1)段階は、前記(S0)段階によってプレフォーミングが完了したホイルタブTを加圧してホイルタブTを追加的に曲げる段階であり得る。
前記(S0)段階は、電極組立体Cの外周部の周りに沿って配置され、電極組立体Cの巻取中心部に向かう方向に沿って移動してホイルタブTを曲げる複数のシャッターブロック11を備えるプレフォーミングジグ10を用いて行われ得る。前記(S0)段階は、ホイルタブTと対向する面が電極組立体Cの外周部から巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有する複数のシャッターブロック11を備えるプレフォーミングジグ10を用いて行われ得る。前記(S0)段階は、前記電極組立体Cの巻取軸に沿って前記電極組立体Cの互いに反対側の両端部に配置される一対の前記プレフォーミングジグ10を用いて行われ得る。即ち、前記(S0)段階は、電極組立体Cの高さ方向(Z軸と平行する方向)の両端部に各々備えられる第1ホイルタブ(第1極性)及び第2ホイルタブ(第2極性)の各々に対してプレフォーミングを行う段階であり得る。このような第1ホイルタブに対するプレフォーミング及び第2ホイルタブに対するプレフォーミングは、同時にまたは時間差を置いて行われ得る。
前記(S1)段階は、電極組立体Cの直径と同一であるか、またはより大きい幅を有するフォーミングジグ20を用いて行われ得る。前記(S1)段階は、電極組立体Cの巻取軸と同軸を基準にして回転するように構成されたフォーミングジグ20を用いて行われ得る。前記(S1)段階は、ホイルタブTを加圧する動作と回転する動作を共に行うように構成されたフォーミングジグ20を用いて行われ得る。前記(S1)段階において、フォーミングジグ20は、時計回りに回転してホイルタブTが時計回りに配向されるようにし得る。これと異なり、前記(S1)段階において、フォーミングジグ20は、反時計回りに回転してホイルタブTが反時計回りに配向されるようにし得る。
前記(S1)段階は、ホイルタブTと対向する面が電極組立体Cの外周部から巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有するフォーミングジグ20によって行われ得る。前記(S1)段階は、ホイルタブTにおいて相対的に電極組立体Cの外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロック21及びホイルタブTにおいて相対的に電極組立体Cの巻取中心部に隣接する第2領域と対応する位置に備えられる第2加圧ブロック22を含むフォーミングジグ20によって行われ得る。
前記(S1)段階は、第1加圧ブロック21の加圧面と第2加圧ブロック22の加圧面が同じ傾斜度を有するフォーミングジグ20によって行われ得る。前記(S1)段階は、第1加圧ブロック21及び第2加圧ブロック22が電極組立体Cの巻取軸と平行する方向に沿って独立的に移動可能に構成されたフォーミングジグ20によって行われ得る。
前記(S1)段階は、(S11)前記第1加圧ブロック21の加圧面と第2加圧ブロック22の加圧面が同じ平面をなした状態で共にホイルタブに向かって移動して一次加圧を行う段階と、(S12)前記(S21)段階後に第1加圧ブロック21の位置はそのまま維持された状態で第2加圧ブロック22がホイルタブTに向かってさらに移動して二次加圧を行う段階と、を含み得る。この際、前記(S11)段階及び(S12)段階後の第2加圧ブロックの最下端部22aは、第1加圧ブロック21の最下端部21aと同じ高さに位置するか、またはより高く位置し得る。前記(S1)段階は、第1加圧ブロック21及び第2加圧ブロック22が巻取軸と同軸を基準にして共にまたは独立的に回転することで行われ得る。
なお、前記(S1)段階は、前記ホイルタブTにおいて相対的に前記電極組立体Cの外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロック31と、前記ホイルタブTにおいて相対的に前記電極組立体Cの巻取中心部に隣接する第3領域と対応する位置に備えられる第3加圧ブロック33と、前記ホイルタブTにおいて前記第1領域と前記第3領域の間に位置する第2領域と対応する領域に備えられる第2加圧ブロック32と、を含むフォーミングジグ30によって行われ得る。前記(S1)段階は、前記第1加圧ブロック31の加圧面、前記第2加圧ブロック32の加圧面及び前記第3加圧ブロック33の加圧面がほぼ同じ傾斜度を有するフォーミングジグ20によって行われ得る。この場合、前記(S1)段階は、(S11)前記第1加圧ブロック31の加圧面、前記第2加圧ブロック32の加圧面及び前記第3加圧ブロック33の加圧面が同じ平面をなした状態で共にホイルタブTに向かって移動して一次加圧を行う段階と、(S12)前記(S11)段階後、前記第1加圧ブロック31の位置はそのまま維持された状態で、前記第2加圧ブロック32及び前記第3加圧ブロック33は各々の加圧面が同じ平面をなした状態で前記ホイルタブTに向かって移動して二次加圧を行う段階と、(S13)前記(S12)段階後、前記第1加圧ブロック31及び第2加圧ブロック32の位置はそのまま維持された状態で前記第3加圧ブロック33が前記ホイルタブTに向かって移動して三次加圧を行う段階と、含み得る。前記(S1)段階は、前記電極組立体Cの巻取軸に沿って前記電極組立体Cの互いに反対側の両端部に配置される一対の前記フォーミングジグ20を用いて行われ得る。即ち、前記(S1)段階は、電極組立体Cの高さ方向(Z軸と平行する方向)の両端部に各々備えられる第1ホイルタブ(第1極性)及び第2ホイルタブ(第2極性)の各々に対してフォーミングを行う段階であり得る。この場合、前記(S1)段階は、前記一対のフォーミングジグ20を前記電極組立体Cの巻取軸と同軸を基準にして互いに反対方向へ回転させることで行われ得る。このような第1ホイルタブに対するフォーミング及び第2ホイルタブに対するフォーミングは、同時にまたは時間差を置いて行われ得る。
上述したように、本発明のホイルタブフォーミング装置及び/または本発明のホイルタブフォーミング方法によると、電極組立体CのホイルタブTを電極組立体Cのほぼ半径方向に沿って複数の領域に分け、各領域に対して個別的に集中的なフォーミングが行われるようにすることで効率的かつ正確なフォーミングが可能になる。さらに、本発明のホイルタブフォーミング装置及び/または本発明のホイルタブフォーミング方法によると、回転と加圧が同時に行われる方式を適用でき、これによってフォーミングがより円滑に行われることが可能である。
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
C 電極組立体
T ホイルタブ
P 集電板
10 プレフォーミングジグ
11 シャッターブロック
12 シャッターフレーム
14 スロット
16 ガイド部材
20、30 フォーミングジグ
21、31 第1加圧ブロック
22、32 第2加圧ブロック
33 第3加圧ブロック

Claims (41)

  1. 外周部及び巻取軸を定義する巻取中心部を備える電極組立体のホイルタブを成形するホイルタブフォーミング装置であって、
    前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って移動して前記ホイルタブを加圧するように構成されるフォーミングジグを含む、ホイルタブフォーミング装置。
  2. 前記ホイルタブフォーミング装置は、
    前記電極組立体の外周部から前記電極組立体の巻取中心部に向かう方向へ移動しながら前記ホイルタブを加圧して曲げるように構成されるプレフォーミングジグをさらに含み、
    前記フォーミングジグは、前記プレフォーミングジグによって一次曲げが完了したホイルタブを加圧するように構成される、請求項1に記載のホイルタブフォーミング装置。
  3. 前記プレフォーミングジグは、
    電極組立体の外周部の周りに沿って配置され、ゼリーロールの巻取中心部に向かう方向に沿って移動して前記ホイルタブを曲げる複数のシャッターブロックを含む、請求項2に記載のホイルタブフォーミング装置。
  4. 前記シャッターブロックは、
    前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有する、請求項3に記載のホイルタブフォーミング装置。
  5. 前記フォーミングジグは、
    前記電極組立体の直径と同一であるか、またはより大きい幅を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング装置。
  6. 前記フォーミングジグは、
    前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして回転するように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング装置。
  7. 前記フォーミングジグは、
    時計回りまたは反時計回りに回転するように構成される、請求項6に記載のホイルタブフォーミング装置。
  8. 前記フォーミングジグは、
    前記ホイルタブを加圧する動作と回転する動作を共に行うように構成される、
    請求項6または7に記載のホイルタブフォーミング装置。
  9. 前記フォーミングジグは、
    前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング装置。
  10. 前記フォーミングジグは、
    前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、
    前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第2領域と対応する位置に備えられる第2加圧ブロックと、を含む、請求項9に記載のホイルタブフォーミング装置。
  11. 前記第1加圧ブロックの加圧面と前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ傾斜度を有し、前記ホイルタブと対向する前記フォーミングジグの面を定義する、請求項10に記載のホイルタブフォーミング装置。
  12. 前記第1加圧ブロック及び前記第2加圧ブロックは、
    前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って独立的に移動可能に構成される、請求項10または11に記載のホイルタブフォーミング装置。
  13. 前記フォーミングジグは、
    前記第1加圧ブロックの加圧面と前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ平面をなした状態で前記ホイルタブに向かって共に移動して一次加圧を行った後、前記第1加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で前記第2加圧ブロックが前記ホイルタブを向かってさらに移動して二次加圧を行うように構成される、請求項11に記載のホイルタブフォーミング装置。
  14. 前記フォーミングジグは、
    前記一次加圧及び二次加圧が完了した後、前記第2加圧ブロックの最下端部が前記第1加圧ブロックの最下端部と同じ高さに位置するか、またはより高く位置するように構成される、請求項13に記載のホイルタブフォーミング装置。
  15. 前記第1加圧ブロック及び前記第2加圧ブロックは、
    前記巻取軸と同軸を基準にして共にまたは独立的に回転するように構成される、請求項10に記載のホイルタブフォーミング装置。
  16. 前記フォーミングジグは、
    前記ホイルタブにおいて、相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、
    前記ホイルタブにおいて、相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第3領域と対応する位置に備えられる第3加圧ブロックと、
    前記ホイルタブにおいて、前記第1領域と前記第3領域の間に位置する第2領域と対応する位置に備えられる第2加圧ブロックと、を含む、請求項9に記載のホイルタブフォーミング装置。
  17. 前記フォーミングジグは、
    前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対のフォーミングジグとして提供される、請求項1から16のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング装置。
  18. 前記一対のフォーミングジグは、
    前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして互いに反対方向へ回転する、請求項17に記載のホイルタブフォーミング装置。
  19. 前記プレフォーミングジグは、
    前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対のプレフォーミングジグとして提供される、請求項2に記載のホイルタブフォーミング装置。
  20. 外周部及び巻取軸を定義する巻取中心部を備える電極組立体のホイルタブを成形するホイルタブフォーミング方法であって、
    (S1)フォーミングジグを用いて前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って前記ホイルタブを加圧して前記ホイルタブを曲げる段階を含む、ホイルタブフォーミング方法。
  21. 前記ホイルタブフォーミング方法は、
    (S0)前記(S1)段階前に、プレフォーミングジグで前記電極組立体の外周部から前記電極組立体の巻取中心部に向かう方向へ前記ホイルタブを加圧して曲げる段階をさらに含み、
    前記(S1)段階は、前記(S0)段階によってプレフォーミングが完了したホイルタブを加圧して前記ホイルタブをさらに曲げる段階である、請求項20に記載のホイルタブフォーミング方法。
  22. 前記(S0)段階は、
    前記電極組立体の外周部の周りに沿って配置され、前記電極組立体の巻取中心部に向かう方向に沿って移動して前記ホイルタブを曲げる複数のシャッターブロックを備える前記プレフォーミングジグを用いて行われる、請求項21に記載のホイルタブフォーミング方法。
  23. 前記(S0)段階は、
    前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有する複数のシャッターブロックを備えるプレフォーミングジグを用いて行われる、請求項22に記載のホイルタブフォーミング方法。
  24. 前記(S1)段階は、
    前記電極組立体の直径と同じであるか、またはより大きい幅を有するフォーミングジグを用いて行われる、請求項20から23のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング方法。
  25. 前記(S1)段階は、
    前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして回転するように構成されたフォーミングジグを用いて行われる、請求項20から24のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング方法。
  26. 前記(S1)段階は、
    前記ホイルタブを加圧する動作と回転する動作を共に行うように構成されたフォーミングジグを用いて行われる、請求項20から25のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング方法。
  27. 前記(S1)段階において、
    前記フォーミングジグは、時計回りに回転して前記ホイルタブが時計回りに配向するようにする、請求項26に記載のホイルタブフォーミング方法。
  28. 前記(S1)段階において、
    前記フォーミングジグは、反時計回りに回転して前記ホイルタブが反時計回りに配向するようにする、請求項26に記載のホイルタブフォーミング方法。
  29. 前記(S1)段階は、
    前記ホイルタブと対向する面が前記電極組立体の外周部から前記巻取中心部に向かう方向に沿って上向きに傾斜した形態を有するフォーミングジグによって行われる、請求項20から28のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング方法。
  30. 前記(S1)段階は、
    前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第2領域と対応する位置に備えられる第2加圧ブロックと、を含むフォーミングジグによって行われる、請求項29に記載のホイルタブフォーミング方法。
  31. 前記(S1)段階は、
    前記第1加圧ブロックの加圧面及び前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ傾斜度を有するフォーミングジグによって行われる、請求項30に記載のホイルタブフォーミング方法。
  32. 前記(S1)段階は、
    前記第1加圧ブロック及び第2加圧ブロックが前記電極組立体の巻取軸と平行する方向に沿って独立的に移動可能に構成されたフォーミングジグによって行われる、請求項30に記載のホイルタブフォーミング方法。
  33. 前記(S1)段階は、
    (S11)前記第1加圧ブロックの加圧面及び前記第2加圧ブロックの加圧面が同じ平面をなした状態で共にホイルタブに向かって移動して一次加圧を行う段階と、
    (S12)前記(S11)段階後に、前記第1加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で前記第2加圧ブロックが前記ホイルタブに向かってさらに移動して二次加圧を行う段階と、を含む、請求項31に記載のホイルタブフォーミング方法。
  34. 前記(S11)段階及び前記(S12)段階後、前記第2加圧ブロックの最下端部は、前記第1加圧ブロックの最下端部と同じ高さに位置するか、またはより高く位置する、請求項33に記載のホイルタブフォーミング方法。
  35. 前記(S1)段階は、
    前記第1加圧ブロック及び第2加圧ブロックが前記巻取軸と同軸を基準にして共にまたは独立的に回転することで行われる、請求項30に記載のホイルタブフォーミング方法。
  36. 前記(S1)段階は、
    前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の外周部に隣接する第1領域と対応する位置に備えられる第1加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて相対的に前記電極組立体の巻取中心部に隣接する第3領域と対応する位置に備えられる第3加圧ブロックと、前記ホイルタブにおいて前記第1領域と前記第3領域の間に位置する第2領域と対応する領域に備えられる第2加圧ブロックと、を含むフォーミングジグによって行われる、請求項29に記載のホイルタブフォーミング方法。
  37. 前記(S1)段階は、
    前記第1加圧ブロックの加圧面、前記第2加圧ブロックの加圧面及び前記第3加圧ブロックの加圧面が同じ傾斜度を有するフォーミングジグによって行われる、請求項36に記載のホイルタブフォーミング方法。
  38. 前記(S1)段階は、
    (S11)前記第1加圧ブロックの加圧面、前記第2加圧ブロックの加圧面及び前記第3加圧ブロックの加圧面が同じ平面をなした状態で共にホイルタブを向かって移動して一次加圧を行う段階と、
    (S12)前記(S11)段階後、前記第1加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で、前記第2加圧ブロック及び前記第3加圧ブロックは各々の加圧面が同じ平面をなした状態で前記ホイルタブに向かって移動して二次加圧を行う段階と、
    (S13)前記(S12)段階後、前記第1加圧ブロック及び第2加圧ブロックの位置はそのまま維持された状態で、前記第3加圧ブロックが前記ホイルタブに向かって移動して三次加圧を行う段階と、を含む、請求項37に記載のホイルタブフォーミング方法。
  39. 前記(S1)段階は、
    前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対の前記フォーミングジグを用いて行われる、請求項20から38のいずれか一項に記載のホイルタブフォーミング方法。
  40. 前記(S1)段階は、
    前記一対のフォーミングジグを前記電極組立体の巻取軸と同軸を基準にして互いに反対方向へ回転させることで行われる、請求項39に記載のホイルタブフォーミング方法。
  41. 前記(S0)段階は、
    前記電極組立体の巻取軸に沿って前記電極組立体の互いに反対側の両端部に配置される一対の前記プレフォーミングジグを用いて行われる、請求項21に記載のホイルタブフォーミング方法。
JP2023540035A 2021-03-08 2022-03-08 ホイルタブフォーミング装置及びホイルタブフォーミング方法 Active JP7614368B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210030278 2021-03-08
KR10-2021-0030278 2021-03-08
KR1020210137853A KR20220126197A (ko) 2021-03-08 2021-10-15 포일 탭 포밍 장치 및 포일 탭 포밍 방법
KR10-2021-0137853 2021-10-15
PCT/KR2022/003284 WO2022191591A1 (ko) 2021-03-08 2022-03-08 포일 탭 포밍 장치 및 포일 탭 포밍 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024502425A true JP2024502425A (ja) 2024-01-19
JP7614368B2 JP7614368B2 (ja) 2025-01-15

Family

ID=83157373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023540035A Active JP7614368B2 (ja) 2021-03-08 2022-03-08 ホイルタブフォーミング装置及びホイルタブフォーミング方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240123481A1 (ja)
EP (1) EP4258455B1 (ja)
JP (1) JP7614368B2 (ja)
KR (1) KR102937227B1 (ja)
CN (2) CN115041588A (ja)
WO (1) WO2022191591A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024543060A (ja) * 2021-11-11 2024-11-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ジェリーロール型の電極組立体のタブのフォーミング装置、及びこれを用いたフォーミング方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115041588A (zh) * 2021-03-08 2022-09-13 株式会社Lg新能源 箔极耳成型装置及箔极耳成型方法
DE102022117045A1 (de) * 2022-07-08 2024-01-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Bearbeitungsvorrichtung zum Herstellen einer Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie Verwendung einer Bearbeitungsvorrichtung
KR102875737B1 (ko) * 2023-03-02 2025-10-27 엘지전자 주식회사 포밍 장치
KR102634101B1 (ko) * 2023-10-17 2024-02-06 (주)금양 원통형 배터리 제조 장치 및 방법
IT202400002211A1 (it) * 2024-02-02 2025-08-02 Gd Spa Apparato di confezionamento di celle elettrochimiche per la produzione di batterie
WO2026043134A1 (ko) * 2024-08-21 2026-02-26 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 및 그의 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006040902A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池及びこの二次電池の製造方法
JP2006310254A (ja) * 2005-03-31 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd 電池の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2529176B2 (ja) * 1982-12-15 1996-08-28 松下電器産業株式会社 電池の渦巻状極板群構成装置
JPH067494B2 (ja) * 1986-07-29 1994-01-26 新神戸電機株式会社 渦巻状極板群を有する蓄電池の製造装置
US5972532A (en) * 1998-05-04 1999-10-26 Saft America, Inc. Current collection through the ends of a spirally wound electrochemical cell
JP2001118562A (ja) * 1999-10-20 2001-04-27 Sony Corp リードフォ−ミング方法
JP5006603B2 (ja) * 2006-09-06 2012-08-22 株式会社日立製作所 非水電解質二次電池
US20080254354A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Saft Connection system for an electrochemical cell
FR2921195B1 (fr) * 2007-09-13 2009-11-06 Batscap Sa Procede et dispositif pour la fabrication d'ensambles de stockage d'energie electrique
CN201185204Y (zh) * 2008-03-19 2009-01-21 深圳市比克电池有限公司 圆柱电池负极耳折弯装置
CN103779528B (zh) * 2014-01-15 2015-12-02 合肥国轩高科动力能源股份公司 一种圆柱形锂离子电池装配工艺
CN104953190A (zh) * 2015-06-26 2015-09-30 张贵萍 电芯卷绕体整形方法和设备、大容量锂离子电池及其生产方法
CN105406018B (zh) * 2015-11-04 2018-06-29 丹东思诚科技有限公司 一种圆柱形电池电芯极耳连接方法和预处理夹具
CN112437990A (zh) 2018-07-11 2021-03-02 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示装置、电子设备、有机化合物及照明装置
KR102403908B1 (ko) 2020-05-11 2022-05-31 주식회사 상남 탄소 섬유 발열체 및 이를 포함하는 전기 보일러
CN115041588A (zh) * 2021-03-08 2022-09-13 株式会社Lg新能源 箔极耳成型装置及箔极耳成型方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006040902A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池及びこの二次電池の製造方法
JP2006310254A (ja) * 2005-03-31 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd 電池の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024543060A (ja) * 2021-11-11 2024-11-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ジェリーロール型の電極組立体のタブのフォーミング装置、及びこれを用いたフォーミング方法
JP7806235B2 (ja) 2021-11-11 2026-01-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ジェリーロール型の電極組立体のタブのフォーミング装置、及びこれを用いたフォーミング方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4258455A1 (en) 2023-10-11
EP4258455A4 (en) 2024-12-04
CN217570440U (zh) 2022-10-14
KR20220126246A (ko) 2022-09-15
US20240123481A1 (en) 2024-04-18
KR102937227B1 (ko) 2026-03-10
EP4258455B1 (en) 2025-10-29
CN115041588A (zh) 2022-09-13
WO2022191591A1 (ko) 2022-09-15
JP7614368B2 (ja) 2025-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2024502425A (ja) ホイルタブフォーミング装置及びホイルタブフォーミング方法
CN113678294B (zh) 二次电池
JP4327486B2 (ja) 回転電機のコイル用のセグメントの成形装置、セグメントの成形方法及びそれを用いたセグメント
JP5530036B2 (ja) 回転可能なダイ半部を用いて短いサイクルタイムで少なくとも一部が閉じられた中空異型材を製造する装置および方法
KR102258176B1 (ko) 전극 리드를 버스바에 밀착시키는 자동 가압 지그 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
JP2003264964A (ja) 回転電機のコイル用のセグメントの成形方法及びそれに用いる成形型構造
WO2013153594A1 (ja) ステータ製造方法及びコイル籠形成装置
KR102245124B1 (ko) 이차전지용 크림핑장치
KR20210058117A (ko) 다중 레이어를 갖는 구동모터 헤어핀 정렬방법 및 장치
CN118318349A (zh) 电极接头焊接设备和电极接头焊接方法
RU2453011C2 (ru) Способ изготовления накопителей электрической энергии и устройство для его осуществления
JP2010273485A (ja) 界磁コイルの製造装置および製造方法
KR20220126197A (ko) 포일 탭 포밍 장치 및 포일 탭 포밍 방법
KR102702689B1 (ko) 전지 셀 폴딩 그립퍼 및 전지 셀 폴딩 장치
KR102854853B1 (ko) 헤어핀 타입 고정자 코일의 얼라인 장치
EP4624128A1 (en) Pouch molding apparatus
KR20220143537A (ko) 원통형 이차전지의 리드탭 성형장치
JP6206052B2 (ja) 同芯巻コイルの成形方法及び成形装置
US20250128311A1 (en) Blanking device and method of manufacturing electrode plate for secondary battery using the same
EP4715918A1 (en) Apparatus and method for manufacturing secondary battery
KR20250065012A (ko) 분리막 와인딩 장치
CN120388935B (zh) 一种半导体铁环翻转升降装置及方法
KR102813313B1 (ko) 전해콘덴서 자동화 제조장치
KR20260040791A (ko) 이차전지 제조 장치 및 제조 방법
US20250174701A1 (en) Winding roll structure for implementing edge bending of electrode assembly and winding method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230629

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20230630

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20230710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240805

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7614368

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150