KR100566591B1 - Slitting apparatus for manufacturing lithium secondary battery employing substrate guiding device - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치는, 전극판을 가이드하는 롤, 롤에 의해 가이드된 전극판이 접촉해 있는 동안 전극판을 중간 절단부에서 절단하는 절단장치, 및 절단장치에서 절단된 전극판을 권취하는 권취롤을 구비하고, 롤에 의해 가이드된 전극판이 절단장치로 입력되기 전에, 전극판을 절단장치로 안전하게 유도하는 전극판 유도장치를 더 구비한다.The slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery employing the electrode plate induction device according to the present invention includes a cutting device for cutting an electrode plate at an intermediate cutting portion while a roll for guiding the electrode plate and an electrode plate guided by the roll contact; And a winding roll for winding the electrode plate cut by the cutting device, and further comprising an electrode plate inducing device for safely guiding the electrode plate to the cutting device before the electrode plate guided by the roll is input to the cutting device.
여기서, 전극판 유도장치는, 롤에 의해 가이드된 전극판을 입력받고 이를 이송하는 닙롤, 및 닙롤과 절단장치 사이에 설치되어 전극판을 절단장치로 안전하게 유도하는 안전판을 구비할 수 있다.Here, the electrode plate inducing apparatus may be provided with a nip roll for receiving and transferring the electrode plate guided by the roll, and a safety plate installed between the nip roll and the cutting device to safely guide the electrode plate to the cutting device.
바람직하게는, 안전판은 직사각형의 판 형상인 것이 좋다.Preferably, the safety plate is preferably a rectangular plate shape.
또한, 닙롤은 전극판의 초기 부분이 절단장치에서 소정 길이만큼 절단된 후에는 제거되어도 좋다.In addition, the nip roll may be removed after the initial portion of the electrode plate is cut by a predetermined length in the cutting device.
슬리팅, 닙롤, 안전판Slitting, Nip Roll, Safety Plate
Description
도1 은 종래의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery.
도2 는 본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a slitting device for manufacturing a lithium secondary battery employing an electrode plate induction device according to the present invention.
도3 은 도2 의 본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치의 평면도이다.FIG. 3 is a plan view of a slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery employing the electrode plate inducing apparatus according to the present invention of FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 전극판 2: 절단장치1: electrode plate 2: cutting device
3a, 3b, 3c: 프리 롤(pre roll) 4: 닙롤(nip roll)3a, 3b, 3c: pre roll 4: nip roll
5: 안전판5: safety valve
본 발명은 리튬 2차 전지의 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 리튬 2차 전지를 제조하기 위해 전극판을 절단하는 슬리팅 공정에서 사용되는 장치 에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a lithium secondary battery, and more particularly, to an apparatus used in a slitting process of cutting an electrode plate to manufacture a lithium secondary battery.
리튬 2차 전지의 제조 방법에 대해서 간략히 설명하면, 먼저 긴 시트 형상의 양극 집전체 및 음극 집전체를 준비한다. 일반적으로, 양극 집전체로서는 알루미늄이 사용되고, 음극 집전체로는 동이 사용되며, 집전체의 형상은 박, 망상, 익스팬디드 메탈 등으로 형성된다.A brief description will be given of a method for producing a lithium secondary battery. First, a long sheet-shaped positive electrode current collector and negative electrode current collector are prepared. In general, aluminum is used as the positive electrode current collector, copper is used as the negative electrode current collector, and the shape of the current collector is formed of foil, mesh, expanded metal, or the like.
다음, 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리의 용액을 준비하고, 양극집전체의 양면에 양극 활물질 슬러리의 용액을 코팅하여 양극판을 제조하고, 음극집전체의 양면에 음극 활물질 슬러리의 용액을 코팅하여 음극판을 제조한다. Next, a solution of the positive electrode active material slurry and the negative electrode active material slurry is prepared, the positive electrode plate is prepared by coating a solution of the positive electrode active material slurry on both sides of the positive electrode current collector, and the negative electrode plate is coated by coating a solution of the negative electrode active material slurry on both sides of the negative electrode current collector. Manufacture.
이와 같은 코팅 공정에 의해 양극판 및 음극판이 완성되면, 이후 슬리팅 공정에서 양극판 및 음극판(이하, 통칭하여 '전극판'이라함)을 일정 길이와 폭으로 절단하게 된다.When the positive electrode plate and the negative electrode plate is completed by the coating process as described above, the positive electrode plate and the negative electrode plate (hereinafter referred to as 'electrode plate') in the slitting process are cut to a predetermined length and width.
이러한 전극판의 슬리팅 공정에 대해 도1 을 참조하여 좀더 상세히 설명한다. 도1 은 종래의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치를 나타낸 도면이다.The slitting process of the electrode plate will be described in more detail with reference to FIG. 1. 1 is a view showing a conventional slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery.
먼저, 전극판(1)이 프리 롤(pre roll; 3a 및 3b)를 거쳐, 절단장치(2)로 가이드된다. 절단장치(2)로 가이드된 전극판(1)은, 절단장치(2)로 입력되기 전에 작업자에 의해 중간 절단부가 결정되고 이에 맞춰 유도되어, 절단장치(2)에서 절단된다. 중간 절단부에서 절단된 전극판(1)은 프리 롤(3c)에서 상하로 분기되어 각각 권취롤(미도시)로 권취되게 된다.First, the electrode plate 1 is guided to the
이와 같이 권취된 전극판은 이후 다시 일정 길이와 폭을 갖는 단위극판으로 절단되게 된다.The electrode plate wound as described above is then cut into a unit electrode plate having a predetermined length and width.
그러나, 이상과 같은 종래의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 공정에는 문제점이 있었다. However, there is a problem in the conventional slitting process for manufacturing a lithium secondary battery as described above.
즉, 슬리팅 공정의 수행을 위해 전극판(1)이 절단장치(2)로 유도될 때, 작업자는 전극판(1)의 중간 절단부를 결정하여 절단장치(2)로 유도하게 된다. 이와 같이 작업자가 전극판(1)의 중간 절단부를 결정하여 유도하는 경우, 전극판(1)이 절단장치(2)에서 절단된 후에는 절단장치(2)의 출구에서 절단된 전극판(1)을 잡아줄 또다른 작업자가 있어야만 하였다. 절단장치(2)의 출구에서 절단된 전극판(1)을 잡아주지 않는 경우에는, 절단된 전극판(1)이 이후의 프리롤(3c)로 제대로 유도되기 어렵다. That is, when the electrode plate 1 is guided to the
따라서, 종래의 전극판 슬리팅 공정은 1 인이 수행할 수 없었고, 2 인이 절단장치(2)의 전후에서 전극판(1)을 가이드하여야만 했기 때문에, 이로 인해 인력 활용이 효율적이지 못했고 리튬 2차 전지의 제조 비용도 증가하였다.Therefore, the conventional electrode plate slitting process could not be performed by one person, and because two people had to guide the electrode plate 1 before and after the
또한, 작업자가 전극판(1)을 절단장치(2)로 유도하는 때, 전극판(1)이 절단장치(2)에 입력되는 순간 발생하는 되돌림(backing) 현상 즉, 전극판(1)이 절단장치(2)로 입력될 시 전극판(1)이 다시 뒤로 후퇴하는 현상을 방지하기 위해 작업자는 전극판(1)이 절단장치(2)를 일정 길이 통과할 때까지 계속 밀어주어야만 했다. In addition, when the operator guides the electrode plate 1 to the
이러한 과정에서, 절단장치(2)로 최초 입력되는 전극판(1)의 부분은 중간 절단부에서 제대로 절단되지 못하는 경우가 일반적이어서, 이러한 전극판(1)의 부분은 사용되지 못하게 되는 손실이 발생하였다.In this process, the part of the electrode plate 1 initially inputted to the
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 리튬 2차 전지의 제조 공정 중 전극판을 절단하는 슬리팅 공정 시, 절단장치로 전극판을 적절히 유도하는 장치를 절단장치 앞에 설치함으로써, 1 인의 작업자가 슬리팅 공정을 수행할 수 있도록 하여 효율적으로 인력을 활용할 수 있도록 하는 한편, 제조 비용을 감소시킬 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, in the slitting process of cutting the electrode plate during the manufacturing process of the lithium secondary battery, a device for properly inducing the electrode plate with a cutting device in front of the cutting device By doing so, it is an object of the present invention to provide a device that enables one worker to perform the slitting process so as to efficiently utilize manpower and reduce manufacturing costs.
또한, 본 발명은 전극판을 절단하는 슬리팅 공정 시, 절단장치로 전극판을 일정하게 유도하는 장치를 설치함으로써, 슬리팅 공정 시 발생하는 전극판의 작은 손실까지도 방지할 수 있는 장치를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a device that can prevent even a small loss of the electrode plate generated during the slitting process by installing a device for constantly inducing the electrode plate with a cutting device in the slitting process for cutting the electrode plate. For another purpose.
이상과 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치는, 전극판을 가이드하는 롤, 롤에 의해 가이드된 전극판이 접촉해 있는 동안 전극판을 중간 절단부에서 절단하는 절단장치, 및 절단장치에서 절단된 전극판을 권취하는 권취롤을 구비하고, 롤에 의해 가이드된 전극판이 절단장치로 입력되기 전에, 전극판을 절단장치로 안전하게 유도하는 전극판 유도장치를 더 구비한다.In order to achieve the above object, the slitting device for manufacturing a lithium secondary battery employing the electrode plate induction device according to the present invention is an electrode plate while a roll for guiding the electrode plate and an electrode plate guided by the roll are in contact with each other. Cutting device for cutting the cutting plate at an intermediate cutting portion, and a winding roll for winding the electrode plate cut by the cutting device, and the electrode for safely guiding the electrode plate to the cutting device before the electrode plate guided by the roll is input to the cutting device. It further comprises a plate guide device.
여기서, 전극판 유도장치는, 롤에 의해 가이드된 전극판을 입력받고 이를 이송하는 닙롤, 및 닙롤과 절단장치 사이에 설치되어 전극판을 절단장치로 안전하게 유도하는 안전판을 구비할 수 있다.Here, the electrode plate inducing apparatus may be provided with a nip roll for receiving and transferring the electrode plate guided by the roll, and a safety plate installed between the nip roll and the cutting device to safely guide the electrode plate to the cutting device.
이로써, 1 명의 작업자가 슬리팅 공정을 수행할 수 있어 효율적인 인력 활용이 가능하며, 절단장치로 최초 입력되는 초기부분의 전극판이 제대로 절단되지 못 하여 전극판의 손실 부분이 발생하는 것도 방지할 수 있다.As a result, one worker can perform the slitting process so that efficient manpower can be utilized, and the electrode plate of the initial portion that is initially input to the cutting device is not properly cut, and thus the loss portion of the electrode plate can be prevented. .
바람직하게는, 안전판은 직사각형의 판 형상인 것이 좋다.Preferably, the safety plate is preferably a rectangular plate shape.
또한, 닙롤은 전극판의 초기 부분이 절단장치에서 소정 길이만큼 절단된 후에는 제거되어도 좋다.In addition, the nip roll may be removed after the initial portion of the electrode plate is cut by a predetermined length in the cutting device.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2 는 본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치를 나타낸 도면이다. 도2 에서, 도1 과 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 붙여 그에 대한 설명을 생략한다. 2 is a view showing a slitting device for manufacturing a lithium secondary battery employing an electrode plate induction device according to the present invention. In Fig. 2, the same components as those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
도2 의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치에 대해 설명하면, 전극판(1)이 프리 롤(3a 및 3b)를 거쳐 절단장치(2)로 가이드되고, 절단장치(2)로 가이드된 전극판(1)은 절단장치(2)에서 절단되며, 절단된 전극판(1)은 프리 롤(3c)에서 상하로 분기되어 각각 권취롤(미도시)로 권취되는 것은 종래의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치와 동일하다.Referring to the slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery of FIG. 2, the electrode plate 1 is guided to the
그러나, 도2 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치는, 절단장치(2) 전에 전극판 유도장치를 설치하여 전극판(1)이 절단장치(2)로 입력되기 전에 전극판 유도장치에 의해 적절히 유도되도록 하고 있다는 점에서, 종래의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치와 차이가 있다.However, as shown in Fig. 2, in the slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery of the present invention, the electrode plate induction device is provided before the
즉, 본 발명에 의한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치는, 절단장치(2) 전에 전극판 유도장치로서 닙롤(nip roll; 4) 및 안전판(5)을 설치하여, 전극판(1)이 절 단장치(2)로 안전하게 유도될 수 있도록 하고 있다.That is, in the slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention, a nip roll 4 and a
작업자는 프리롤(3a 및 3b)을 거쳐 이송된 전극판(1)을 그 중간 절단부에 맞추어 닙롤(4)로 유도하기만 하면 되며, 전극판(1)을 닙롤(4)로 적절히 유도한 후에는 절단장치(2)의 출구 방향으로 이동하여, 절단장치(2)에 의해 절단되어 배출되는 전극판(1)을 프리 롤(3c)로 유도하기만 하면 된다.The operator only needs to guide the electrode plate 1 transferred through the
이후, 중간 절단부에서 절단된 전극판(1)은 프리 롤(3c)에서 상하로 분기되어 각각 권취롤(미도시)로 권취되게 된다.Thereafter, the electrode plate 1 cut at the intermediate cut portion is branched up and down in the
또한, 본 발명에 의한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치에서, 전극판(1)의 최초 부분이 닙롤(nip roll; 4) 및 안전판(5)을 거쳐 절단장치(2)에서 일정 길이 만큼 절단된 후에는 전극판 유도장치 중 닙롤(4)을 제거하여도 슬리팅 공정이 수행가능하다.In addition, in the slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention, an initial portion of the electrode plate 1 is cut by a predetermined length in the
종래의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치에서는, 전극판(1)의 적절한 유도를 위해 2 명의 작업자가 각각 절단장치(2)의 입구 방향과 출구 방향에 필요하였으나, 이상과 같은 전극판 유도장치를 설치함으로써 1 명의 작업자가 동일한 공정을 수행할 수 있게 되어 효율적인 인력 활용이 가능하게 되고, 따라서 리튬 2차 전지의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.In the conventional slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery, two workers were required in the inlet direction and the outlet direction of the
또한, 작업자가 전극판(1)이 그 중간 절단부에 맞춰 닙롤(4)에 적절히 유입되도록 하기만 하면, 닙롤(4)이 전극판(1)을 진행방향으로 계속 이송시키게 된다.In addition, as long as the operator makes the electrode plate 1 flow into the nip roll 4 appropriately in accordance with the intermediate cut portion, the nip roll 4 continues to convey the electrode plate 1 in the advancing direction.
따라서, 종래의 슬리팅 공정에서와 같이, 전극판(1)이 절단장치(2)에 입력될 때 발생하는 되돌림(backing) 현상 즉, 전극판(1)이 절단장치(2)로 입력될 시 다시 뒤로 후퇴하는 현상을 방지하기 위해, 전극판(1)이 일정 길이만큼 절단 장치(2)를 통과할 때까지 작업자가 계속 전극판(1)을 유도해 주어야 할 필요가 없게 되며, 따라서 절단장치(2)로 최초 입력되는 초기부분의 전극판(1)이 제대로 절단되지 못하여 전극판의 손실 부분이 발생하는 것도 방지할 수 있다.Therefore, as in the conventional slitting process, a backing phenomenon that occurs when the electrode plate 1 is input to the
한편, 도3 은 도2 의 본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치의 평면도를 나타낸 도면이다. 도3 에서, 도2 와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 붙여 그에 대한 설명을 생략한다. 3 is a plan view showing a slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery employing the electrode plate inducing apparatus according to the present invention of FIG. In Fig. 3, the same components as those in Fig. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
도3 에서, 전극판(1)의 중앙 부분에 점선으로 표시된 것이 절단장치(2)에서 절단되어야 하는 중간 절단부이며, 전극판(1)에서 사선으로 표시된 부분은 전극활물질이 코팅된 부분을 나타낸 것이다.In FIG. 3, the center portion of the electrode plate 1 is indicated by the dotted line, which is the intermediate cut portion to be cut by the
도3 에서 알 수 있는 바와 같이, 중간 절단부를 기준으로 좌우로 절단된 전극판(1)은 프리롤(3c)을 거쳐 상하로 각각 분기되어 권취롤(미도시)로 권취되게 된다.As can be seen in Figure 3, the electrode plate 1 cut to the left and right on the basis of the intermediate cut portion is branched up and down through the free roll (3c) are respectively wound up by a winding roll (not shown).
도2 및 도3 에서는, 전극판 유도장치를 이루는 안전판(5)이 넓은 직사각형의 판 형상을 가지고 있으나, 반드시 이러한 형상일 필요는 없으며 전극판(1)을 적절히 절단장치(2)로 유도할 수 있기만 하면 어떤 형상이어도 상관없다. 2 and 3, although the
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible for a person with ordinary knowledge within the scope of the technical idea of this invention. .
본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치에 의하면, 1 명의 작업자가 종래의 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치에서 수행하는 것과 동일한 공정을 수행할 수 있게 되어 효율적인 인력 활용이 가능하고, 리튬 2차 전지의 제조 비용을 감소시킬 수 있다. According to the slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery employing the electrode plate induction apparatus according to the present invention, one worker can perform the same process as that performed in the conventional slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery, thereby making it more efficient. It can be utilized, and the manufacturing cost of a lithium secondary battery can be reduced.
또한, 본 발명에 의한 전극판 유도장치를 채용한 리튬 2차 전지 제조용 슬리팅 장치에 의하면, 전극판이 절단장치에 입력될 때 전극판이 다시 뒤로 후퇴하는 되돌림(backing) 현상을 방지하기 위해, 전극판이 일정 길이만큼 절단 장치를 통과할 때까지 작업자가 계속 전극판을 유도해 주어야 할 필요가 없게 되고, 따라서 절단장치로 최초 입력되는 초기부분의 전극판이 제대로 절단되지 못하여 전극판의 손실 부분이 발생하는 것도 방지할 수 있다.In addition, according to the slitting apparatus for manufacturing a lithium secondary battery employing the electrode plate induction device according to the present invention, in order to prevent the backing phenomenon that the electrode plate retreats back when the electrode plate is input to the cutting device, It is not necessary for the operator to continuously guide the electrode plate until it passes through the cutting device by a certain length, so that the electrode plate of the initial portion that is initially input to the cutting device may not be properly cut, resulting in the loss of the electrode plate. You can prevent it.
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