KR101484455B1 - 이차 전지용 극판 스탬핑 방법 및 이에 의한 이차 전지용 극판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차 전지용 극판 스탬핑 방법 및 이에 의한 이차 전지용 극판(10)을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 이차 전지용 극판(10)을 형성하기 위한 리일 극판(10A)을 이송시키면서 상기 리일 극판(10A)에 전극탭(12)을 형성하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법에 있어서, 상기 리일 극판(10A)의 스탬핑 구간을 두 개로 구비하고, 상기 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간 거리가 더 길어지도록 피딩하고, 상기 두 개의 스탬핑 구간에서 상기 리일 극판(10A)을 스탬핑하여 상기 리일 극판(10A)의 상기 후행 이송 구간의 길어진 거리만큼 상기 전극탭(12)의 간격(G)을 더 넓혀서 스탬핑하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

이차 전지용 극판 스탬핑 방법 및 이에 의한 이차 전지용 극판{Secondary battery electrode panel stamping method and secondary electrode panel thereby}

본 발명은 이차 전지용 극판 스탬핑 방법 및 이에 의한 이차 전지용 극판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차 전지용 극판에 전극탭을 만드는 스탬핑 가공을 하는 경우에 심플한 방식에 의해 스탬핑 가공이 이루어질 수 있고, 전극탭 스탬핑 가공시에 불량 요인 등이 초래되는 것을 방지하는 등의 여러 가지 바람직한 결과를 기대할 수 있는 새로운 이차 전지용 극판 스탬핑 방법 및 이에 의한 이차 전지용 극판에 관한 것이다.

일반적으로, 이차전지는 사용 후 재충전될 수 있고, 그 용량이 무한정은 아니지만 어느 정도까지 방전 처리를 역으로 행함으로써 동일 전지의 반복적인 사용이 가능하다. 이때, 이차 전지는 복수개의 양극판과 음극판 사이에 복수개의 세퍼레이터를 적층하여 만드는 것이 일반적이다.

이때, 이차 전지 중에서 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시키고 양극판이나 음극판의 한쪽 면에 세퍼레이터를 배치한 적층체, 다시 말해, 양극판/세퍼레이터/음극판/세퍼레이터 적층체를 함께 와인딩하여 제조되는 이차 전지가 있다. 이러한 양극판/세퍼레이터/음극판/세퍼레이터의 적층체를 함께 와인딩하여 이차 전지를 만들 경우에는 제조 공정을 간소화시켜 고속 대량 생산이 유리하며 전지의 안전성 개선 및 전지 성능 개선 등의 효율을 기대할 수 있어서 여러모로 바람직하다. 이하, 편의상 양극판과 음극판을 극판으로 통칭하기로 한다.

한편, 상기와 같이 극판/세퍼레이터/극판/세퍼레이터 적층체를 함께 와인딩하여 이차 전지를 만들 경우에는 와인딩되면서 적층체의 두께가 점점 더 두꺼워지므로 극판의 측면에 형성되는 스탬핑홈(펀칭홈)의 간격을 이송 방향을 따라 갈수록 점차적으로 넓혀줌으로써 상기 스탬핌홈 사이에 형성되는 음극탭과 양극탭(이하, 편의상 양극탭과 음극탭을 전극탭으로 통칭함)의 거리가 점차적으로 길어지도록 형성(이하, 이렇게 형성된 탭을 멀티탭이라 통칭함)하면서 세퍼레이터/극판/세퍼레이터/극판의 적층체를 와인딩하여 일측부에 복수개의 전극탭이 적층 구비된 전극 조립체를 형성해야 한다.

다시 말해, 적층체를 와인딩(권취)하여 전극 조립체를 만들면, 점차적으로 전극 조립체의 두께가 점점 두꺼워지고, 전극 조립체의 두께가 점점 두꺼워짐에 따라 개별 전극탭이 옆으로 조금씩 어긋난 상태로 적층되는데, 이러한 와인딩 작업에 의해 전극 조립체를 만들기 이전에 극판의 개별 전극탭 사이의 간격을 점차적으로 넓혀지도록 미리 맞춰 줌으로써 전극의 두께만큼 개별 전극탭들이 서로 옆으로 조금씩 어긋난 상태로 적층되는 현상을 방지할 수 있게 된다. 즉, 전극탭이 옆으로 어긋나지 않고 똑바로 정렬된 상태로 적층될 수 있는 것이며, 이처럼 각각의 전극탭이 적층 와인딩 작업에 의해 조금씩 위치가 틀어지는 현상 없이 제 위치에서 똑바로 정렬된 상태에서 적층되도록 함으로써, 전극탭 부분의 용접 안정성이 더욱 확실하게 확보되어 전기 이동성을 더욱 향상시킬 수 있는 것과 같이 여러 가지 장점이 있다.

이처럼, 양극탭과 음극탭의 위치가 조금씩 틀어짐이 없이 동일한 위치에서 똑바로 정렬되도록 적층됨으로써 이차 전지의 고품질을 보증할 수 있으며, 이를 위하여 상기와 같이 극판의 개별 전극탭 사이의 간격(즉, 각 전극탭 사이의 스탬핑홈의 거리)이 점점 넓어지도록 미리 맞춰주는 작업이 필수적으로 요구된다.

국내등록특허 제10-1108118호(2012.01.13 등록)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 이차 전지용 극판에 전극탭을 만드는 스탬핑 가공을 하는 경우에 심플한 방식에 의해 멀티탭 가공이 이루어질 수 있으며, 심플한 방식에 의해 전극탭 스탭핑 가공이 이루어지는 만큼 작업성 향상(생산 고속화) 등을 기대할 수 있으며, 전극탭 스탬핑 가공시에 불량 요인 등이 초래되는 것을 방지하여 이차 전지의 고품질을 보장하는데에도 더욱 확실한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법 및 이에 의한 이차 전지용 극판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 이차 전지용 극판을 형성하기 위한 리일 극판을 이송시키면서 상기 리일 극판에 전극탭을 형성하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법에 있어서, 상기 리일 극판의 스탬핑 구간을 두 개로 구비하고, 상기 리일 극판의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간 거리가 더 길어지도록 피딩하고, 상기 두 개의 스탬핑 구간에서 상기 리일 극판을 스탬핑하여 상기 리일 극판의 상기 후행 이송 구간의 길어진 거리만큼 상기 전극탭의 간격을 더 넓혀서 스탬핑하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법이 제공된다.

상기 리일 극판의 두 구간의 스탬핑홈 중에서 후행 스탬핑홈의 폭을 선행 스탬핑홈의 폭에 비하여 더 넓게 형성하거나 상기 후행 스탬핑홈의 폭을 선행 스탬핑홈의 폭에 비하여 더 작게 형성하여, 상기 스탬핑홈 사이의 상기 전극탭의 간격을 점점 더 넓혀주거나 좁아지도록 구성하여, 측면에 구비된 복수개의 전극탭 사이의 간격이 점점 더 넓어지는 구조의 극판을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 두 개의 스탭핑 구간에 의해 상기 극판에 두 구간의 스탬핑홈을 가공하여 상기 극판의 측면에 전극탭을 형성하고, 상기 전극탭이 형성된 상태의 극판을 다음 단으로 이송하여 상기 두 구간의 스탬핑홈 중에서 후행하는 구간의 스탬핑홈을 두 번 스탬핑 가공하되, 선행하는 극판의 이송 거리에 비하여 후행하는 극판의 이송 거리가 상대적으로 더 길어지도록 피딩한 상태에서 상기 두 구간의 스탬핑 구간에 의해 극판에 두 구간의 스탬핑홈을 형성한다. 그러면, 극판의 선행하는 이송 구간에 비하여 극판의 후행하는 이송 구간이 두 번 스탬핑 가공되면서 동시에 선행하는 구간의 스탬핑홈의 폭에 비하여 후행하는 구간의 스탬핑홈의 폭이 더 길게 형성된다.

상기 두 개의 스탬핑 구간에는 제1나이프와 제2나이프를 구비하고, 상기 제1나이프와 상기 제2나이프의 폭을 동일하게 하거나 서로 다르게 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 제1나이프와 상기 제2나이프 중에서 하나의 나이프의 높이는 다른 나이프의 높이보다 상대적으로 더 크게 형성하여, 상기 하나의 나이프에 의한 스탬핑홈이 상기 다른 나이프에 의한 스탬핑홈보다 더 깊게 형성된 극판을 가공하는 것을 특징으로 한다.

상기 하나의 나이프에 의해 형성되는 상기 스탬핑홈은 상기 극판의 길이 방향과 나란한 제1스탬핑 라인을 구비하고, 상기 다른 나이프에 의해 형성된 상기 스탬핑홈은 상기 극판의 길이 방향과 나란한 제2스탬핑 라인을 구비하며, 상기 제1스탬핑 라인의 한쪽 단부와 상기 극판에 형성되는 전극탭 사이에는 곡면부가 형성되고, 상기 제1스탬핑 라인의 다른 쪽 단부와 상기 제2스탬핑 라인의 한쪽 단부 사이에 곡면부가 형성되고, 상기 제2스탬핑 라인의 다른 쪽 단부와 상기 전극탭과 나란한 다른 쪽의 전극탭 사이에도 곡면부가 형성되며, 상기 곡면부 중에서 적어도 상기 제1스탬핑 라인과 상기 제2스탬핑 라인 사이에 구비된 곡면부는 상기 제1스탬핑 라인 및 상기 제2스탬핑 라인과 상기 전극탭들 사이의 곡면부에 비하여 곡률 반경이 상대적으로 더 크거나 상기 곡면부들의 곡률 반경이 같도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 전극탭 사이의 스탬핑홈은 상기 극판의 길이 방향과 나란한 스탬핑 라인이 형성되고, 상기 스탬핑 라인과 상기 전극탭의 일측 라인 사이는 곡면부로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 극판에 초기 위치 표시를 위한 스타트 표시부와 종료 위치를 표시하는 엔드 표시부 중에서 적어도 스타트 표시부를 더 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 극판에 형성되는 전극탭이나 극판 표면상에 상기 스타트 표시부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기의 방법에 의해 제조된 이차 전지용 극판이 제공된다.

본 발명에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법은 리일 극판의 스탬핑 구간을 두 개로 구비하고, 상기 리일 극판의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간 거리가 더 길어지도록 피딩하고, 상기 두 개의 스탬핑 구간에서 리일 극판을 스탬핑하여 리일 극판의 후행 이송 구간의 길어진 거리만큼 전극탭의 간격을 더 넓혀서 스탬핑할 수 있으므로, 매우 간소화된 방식에 의해 복수개의 전극탭이 그 간격이 점점 더 커지도록 배열된 극판을 형성할 수 있는 장점을 가진다. 본 발명에서는 제1나이프와 제2나이프를 배치하여 두 구간의 스탬핑 구간을 가져가고 리일 극판을 이송 구간을 점점 늘려가면서 이송시키면서 두 구간의 제1나이프와 제2나이프에 의해 스탬핑 가공을 수행하는 심플한 방식에 의해 간단하고 신속하게 극판의 복수개의 전극탭을 거리가 점점 벌어지도록 형성할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 리일 극판을 이송시켜 제1나이프와 제2나이프에 의해 각각 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈을 형성할 때에 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈의 중첩되어 가공되는 구간이 생기는데, 제1나이프와 제2나이프의 폭에 차별화를 둠으로써 제1스탭핑홈과 제2스탬핑홈 사이의 간섭 구간을 최소화시킬 수 있기 때문에 스탬핑 가공 작업성 향상, 스탬핑 가공 정밀도 향상 및 극판의 가공 고품질을 보장하는데 보다 유리하다.

또한, 본 발명은 제1나이프의 높이를 제2나이프의 높이보다 더 깊게 형성하고 제1나이프의 폭을 제2나이프의 폭에 비하여 상대적으로 더 작게 형성하여, 제1스탬핑홈의 깊이가 나중에 가공되는 제2스탬핑홈의 깊이보다 상대적으로 더 깊게 형성한 다음 제2스탬핑홈을 가공할 수 있어서 나중에 가공되는 제2스탬핑홈 부분에 잔류하는 버어가 생기지 않게 되므로, 극판의 고품질 향상에 더욱 기여하게 된다. 즉, 본 발명에서는 먼저 가공되는 제1스탬핑홈을 나중에 가공되는 제2스탬핑홈의 깊이보다 더 깊게 형성함으로써 제2스탬핑홈을 가공할 때에 제2스탬핑홈에 버어로 잔류하는 부분이 생기지 않으므로 극판의 불량 요인을 완전히 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 극판에 초기 위치 표시를 위한 스타트 표시부와 종료 위치를 표시하는 엔드 표시부 중에서 적어도 스타트 표시부를 더 형성한다. 상기 극판에 형성되는 전극탭에 스타트 표시부를 형성하는데, 스타트 표시부는 전극탭에 구멍을 펀칭하여 형성해도 되고, 극판상에 구멍을 천공하여 형성할 수 있다. 극판의 품질에 영향을 주지 않는 것이라면 스타트 표시부는 어떠한 방식으로든 구현이 가능하다. 또한, 바람직하게, 극판의 종료 위치를 표시하는 엔드 표시부도 형성한다. 극판의 엔드 표시부 역시 전극탭에 구멍을 펀칭하여 형성해도 되고, 극판상에 구멍을 천공하여 형성해도 된다.

그리고, 본 발명에 의해 제조된 극판을 와인딩하여 이차 전지를 제조할 때에 극판에 표시된 스타트 표시부에 의해 와인딩 시작 지점을 쉽게 인식할 수 있어서 와인딩 기준점을 잡는데 보다 수월하며, 극판이 엔드 표시부가 구비된 경우에 엔드 표시부에 의해 극판 와인딩 종료 지점을 쉽게 파악할 수 있어서 작업하기가 보다 수월한 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법에 의해 제조된 극판의 구조를 개략적으로 보여주는 평면도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법을 개략적으로 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법을 개략적으로 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 제3실시예에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법을 개략적으로 보여주는 도면
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 의해 제조된 극판을 부분 확대하여 보여주는 평면도
도 6은 본 발명에 의한 리일 극판의 가공 과정 일부를 개략적으로 보여주는 도면
도 7은 본 발명의 제4실시예에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법을 개략적으로 보여주는 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

도면을 참조하면, 본 발명은 이차 전지용 극판(10)을 형성하기 위한 리일 극판(10A)을 이송시키면서 리일 극판(10A)에 전극탭(12)을 형성하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법에 있어서, 리일 극판(10A)에 형성되는 전극탭(12)의 간격(G)을 점점 넓혀주는 가공을 함으로서 극판(10)을 와인딩하여 이차 전지를 제조(구체적으로, 이차 전지셀을 제조)할 때에 전극탭(12)이 어긋나지 않고 정위치에 똑바로 정렬된 상태로 적층되도록 하는데에 특징이 있는 발명이다. 즉, 본 발명은 양극판/세퍼레이터/음극판/세퍼레이터의 적층체를 와인딩시켜 이차 전지를 제조할 경우에 대비하여 측면에 형성된 복수개의 전극탭(12) 사이의 거리가 점점 더 길어진 구조의 극판(10)을 제공함으로써 복수개의 전극탭(12)이 어긋나지 않고 정위치에 똑바로 정렬된 상태로 적층하는데 도움이 되는 방법을 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 리일 극판(10A)의 스탬핑 구간을 두 개로 구비하고, 상기 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간 거리가 더 길어지도록 피딩하면서 상기 두 개의 스탬핑 구간에서 리일 극판(10A)을 스탬핑함으로써, 상기 리일 극판(10A)의 후행 이송 구간의 길어진 거리만큼 전극탭(12)의 간격(G)을 점점 더 넓혀서 스탬핑하도록 구성된다. 이때, 본 발명에서 선행 이송 구간이라 함은 리일 극판(10A)에서 제1나이프(14)를 거쳐서 제2나이프(16) 쪽으로 먼저 들어가는 구간이고, 후행 이송 구간이라 함은 제1나이프(14)를 거쳐서 제2나이프(16) 쪽으로 나중에 뒤따라 들어가는 구간을 의미한다. 한편, 이하에서는 편의상 양극판과 음극판을 극판(10)으로 통일하여 칭하고, 양극판과 음극판에 각각 형성되는 양극탭과 음극탭은 전극탭(12)으로 통칭하기로 한다.

상기 리일 극판(10A)의 스탬핑 구간을 두 개로 구비하고, 상기 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간 거리가 더 길어지도록 피딩하면서 극판(10)의 전극탭(12) 간격(G)을 점점 길어지게 하기 위해서 본 발명에서는 두 개의 스탬핑 구간에 제1나이프(14)와 제2나이프(16)를 구비한다. 이때, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)는 스탬핑 장치나 프레스와 같은 장치에 장착되어 리일 극판(10A)의 무지부(즉, 리일 극판(10A) 측면 위치의 활물질이 코팅되지 않은 부분) 위쪽에서 승강 작동되면서 리일 극판(10A)의 상기 무지부를 스탬핑(노칭 또는 타발이라고도 함)하는 것인데, 본 발명에서는 톰슨 나이프, 컷팅 몰드(몰드 블록 일면에 블레이드가 구비된 것) 등과 같이 리일 극판(10A)의 무지부를 스탬핑할 수 있는 것이면 모두 제1나이프(14)와 제2나이프(16)로 채용할 수 있다.

바람직하게, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)는 리일 극판(10A)의 스탬핑홈(제1나이프(14)에 의해 형성되는 제1스탬핑홈과 제2나이프(16)에 의해 형성되는 제2스탬핑홈을 포함)과 전극탭(12)의 이어지는 부분에 곡면부(13)가 형성되도록 코너부에 곡면 가공부를 구비한다. 제1나이프(14)의 상면에서 볼 때에 네 군대의 코너부 중에서 적어도 하측의 좌우 코너부가 원주형 곡면 가공부로 구성되고, 제2나이프(16) 역시 상면에서 볼 때에 네 군대의 코너부 중에서 적어도 하부 양쪽 코너부가 원주형 곡면 가공부로 구성된다.

또한, 본 발명에서는 리일 극판(10A)의 두 구간의 스탬핑홈 중에서 후행하는 스탬핑홈의 폭을 선행하는 스탬핑홈의 폭에 비하여 더 넓어지도록 형성함으로써, 상기 스탬핑홈 사이의 전극탭(12)의 간격(G)을 점점 더 넓혀주도록 할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명에서는 제2나이프(16)보다 더 앞쪽 위치에 배치된 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 작게 구성한다. 여기서, 상기 폭이라 함은 리일 극판(10A)의 길이 방향(이송 방향)을 따라가는 거리를 의미한다. 이때, 상기 제1나이프(14)와 제2나이프(16)는 리일 극판(10A)의 이송 방향을 따라 일정 거리 이격되어 있는데, 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 이격 거리가 전극탭(12)의 폭(좌우 양쪽 라인 사이의 거리)이 된다. 예를 들어, 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 이격 거리가 25mm이면 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 스탬핑되고 남은 자리가 전극탭(12)이 되므로, 전극탭(12)의 폭(ND12)이 25mm가 된다. 상기 25mm 치수는 물론 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 거리에 의해 형성되는 것으로, 이러한 치수는 이차 전지의 규격에 따라 달라질 수 있음은 당연하다. 즉, 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 이격 거리는 한정되지 않고 이차 전지의 규격 등에 따라 달라질 수 있음을 이해해야 할 것이다.

상기와 같이, 리일 극판(10A)의 무지부를 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 스탬핑하여 복수개의 전극탭(12)이 측면 위치에 구비된 극판(10)을 만들고, 상기 극판(10)을 세퍼레이터와 함께 적층한 적층체(즉, 극판/세퍼레이터/극판/세퍼레이터 적층체)를 함께 와인딩하여 이차 전지를 제조하는데, 상기 적층체의 두께가 점점 두꺼워지고, 이처럼 적층체의 두께가 점점 더 커지는 만큼 본 발명에서는 이러한 와인딩 적층체의 점점 커지는 두께를 리일 극판(10A)에 형성되는 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 더 넓혀주게 되는 것이다. 상기 제1나이프(14)와 제2나이프(16)가 리일 극판(10A)의 두 군데 위치에서 스탬핑 구간(노칭 또는 타발 구간)을 동시에 사용할 수 있도록 함으로써 상기 전극탭(12) 사이의 간격(G)이 점점 더 커지도록 가공하는 것이 가능해진다. 한편, 상기 리일 극판(10A)을 이송할 때에 선행 이송 구간의 거리에 비하여 후행 이송 구간의 거리를 점점 더 늘려준 상태에서 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 두 구간에서 스탬핑을 수행함으로써 리일 극판(10A)에 형성되는 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 넓혀줄 수 있게 된다. 이때, 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간의 거리를 점점 더 늘려주는 방법으로는 리일 극판(10A)의 단위 시간당 이송 속도를 점점 더 빠르게 하는 방법이나 이송 시간을 늘려주는 방법 등을 채용할 수 있다. 예를 들어, 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간의 거리가 1초당 D라 하면, 후행 이송 구간의 거리는 1초당 D+AD(증가 이송 거리)가 되도록 함으로써, 리일 이송 극판(10)의 선행 이송 구간의 거리보다 후행 이송 구간의 거리를 점점 더 늘려줄 수 있는 것이다. 전술한 바와 같이, 선행 이송 구간은 리일 극판(10A)에서 제1나이프(14)를 거쳐서 제2나이프(16) 쪽으로 먼저 들어가는 구간이고, 후행 이송 구간이라 함은 제1나이프(14)를 거쳐서 제2나이프(16) 쪽으로 나중에 뒤따라 들어가는 구간을 의미하는데, 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간의 거리가 D라 하면, 후행 이송 구간의 거리는 D+AD가 될 것이다. 예를 들어, 증가 이송 거리가 1.9mm라고 가정하면, 증가 이송 거리가 1.9mm 씩 계속 더해져서 상기 후행 이송 거리의 증가 이송 거리가 1.9mm, 3.8mm, 5.7mm ...와 같이 될 것이며, 상기 리일 극판(10A)의 선행 이송 거리가 250mm인 경우 후행 이송 거리는 251.9mm(250mm+1.9mm)가 되고, 상기 251.1mm가 선행 이송 거리로 전환(리일 극판(10A)의 이송에 의해 선행 이송 거리로 전환)되면 그 다음의 후행 이송 거리는 253.8mm(250mm+1.9mm+1.9mm)가 될 것이다.

한편, 상기 후행 이송 구간의 증가 이송 거리 자체도 점점 더 커지도록 할 수 있다. 예를 들어, 증가 이송 거리가 1.9mm씩 계속 더해져서 상기 후행 이송 거리의 증가 이송 거리가 1.9mm, 3.8mm, 5.7mm ...와 같이 될 수도 있지만, 증가 이송 거리가 1.9mm, 2mm, 2.2mm ..와 같이 점점 더 가중되도록 함으로써 상기 후행 이송 거리가 1.9mm, 3.9mm(1.9mm+2mm), 6.1mm(1.9mm+2mm+2.2mm) ...와 같이 가중시키는 방식도 가능할 것이다. 이처럼 증가 이송 거리를 점점 더 가중시킬 경우에는 상기 리일 극판(10A)의 선행 이송 거리가 250mm라고 가정하면, 리일 극판(10A)의 후행 이송 거리는 251.9mm(250mm+1.9mm)가 되고, 상기 251.1mm가 선행 이송 거리로 전환되면 그 다음의 후행 이송 거리는 255mm(250mm+1.9mm+2mm)가 될 것이다.

이처럼 본 발명에서는 리일 극판(10A)의 이송 거리를 점점 늘려서 이송시키고, 상기 두 구간의 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면을 스탬핑하여 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈을 형성함으로써 각각의 전극탭(12) 사이의 거리가 점점 커지는 구조의 극판(10)을 가공할 수 있게 된다. 물론, 상기한 수치들은 예로 들어 기술한 것이고 이차 전지의 규격과 같은 여러 필요 조건에 따라 다양하게 달라질 수 있음을 이해해야 할 것이다.

또한, 본 발명에서는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 폭(ND12)(리일 극판(10A)의 길이 방향을 따라가는 좌우 양단 사이의 거리)이 기본적으로 동일할 수도 있지만 바람직하게 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 폭(ND12)을 달리함으로써 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 간섭 구간을 최소화(즉, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 중첩되는 구간)을 최소화시키도록 한다. 본 발명에서는 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 작게 구성하거나 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 크게 구성함으로써 두 나이프 사이의 간섭 구간을 최소화되도록 한다.

이하, 이송 라인을 따라 이송되는 리일 극판(10A)에 각 전극탭(12) 사이의 간격(G)(다시 말해, 스탬핑홈의 거리)을 점점 더 넓혀주어 가공하는 과정에 대하여 설명한다.

이차 전지용 극판(10)(이때, 극판(10)은 양극판과 음극판인데, 이하에서는 양극판과 음극판을 편의상 극판(10)으로 칭하기로 함)을 형성하기 위해 이송되는 리일 극판(10A)의 이송 거리(D)가 증가 이송 거리(AD)만큼 점점 더 길어지도록 공급하는데, 상기 리일 극판(10A)의 이송 라인에 스탬핑 구간(타발 구간)을 두 개 동시에 사용하도록 두 군데에 제1나이프(14)와 제2나이프(16)가 배치되어 있어서, 상기 두 군데의 스탬핑 구간을 구성하는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 증가 이송 거리(AD)만큼 스탬핑홈의 간격(G)을 점점 더 넓혀서 전극탭(12)을 형성할 수 있게 된다.

도 2를 참조하여 리일 극판(10A)에 각 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 더 넓혀서 가공하는 과정에 대하여 좀더 자세히 설명한다. 이때, S는 리일 극판(10A)의 스탬핑 스타트 단계를 보여주고, 단계 1 내지 4는 리일 극판(10A)에 스탬핑홈이 점점 거리가 넓어지도록 가공하여 전극탭(12) 사이의 거리가 점점 더 넓어지도록 형성하는 단계를 보여준다. 도 2에 도시된 화살표는 리일 극판(10A)의 이송 방향(flow direction)이다.

단계 S에서는 리일 극판(10A) 가공 스타트 위치이다. 즉, 단계 S는 리일 극판(10A)의 스탬핑홈 가공 시작 위치이다. 상기 제1나이프(14)의 폭이 ND1이고 제2나이프(16)의 폭이 ND2이고 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 이격 거리가 TD인 것으로 가정하면, 단계 S에서는 리일 극판(10A)의 측면 무지부(이하, 리일 극판(10A)의 측면 무지부를 편의상 측면이라 칭하기로 함)에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭은 ND1이고 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핌홈의 폭은 ND2가 되며, 전극탭(12)의 폭은 TD가 된다. 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 이격 거리가 TD로 일정하므로 전극탭(12)의 폭(ND12)은 TD로 일정하다. 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 더 크게 구성되므로, 제1스탬핑홈의 폭이 제2스탬핌홈의 폭에 비하여 더 크게 형성된다.

단계 1에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리가 D이고, 제2나이프(16)의 폭 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성되고 제2나이프(16) 앞의 제1나이프(14)에 의해서는 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성된다. 단계 1에서는 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 제1스탬핑홈이 제2나이프(16)에 의해 다시 한번 스탬핑 가공되는 것이다. 단계 1에서는 리일 극판(10A)의 두 개의 전극탭(12)이 형성된 상태가 도시되어 있다. 상기 단계 S에서 리일 극판(10A)의 제1나이프(14) 위치에 있다가 제2나이프(16) 쪽으로 들어간 이송 구간은 단계 1에서는 선행 이송 구간으로 되고 그 다음의 이송 구간은 후행 이송 구간이 되는데, 단계 1에서 제1나이프(14)에 의해서는 후행 이송 구간에 폭 ND1만큼의 제1스탬핑홈이 형성되고 상기 선행 이송 구간은 제2나이프(16)에 의해 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성된다. 이때, 상기와 같이 제1나이프(14)에 의해 스탬핑 가공된 제1스탬핑홈이 제2나이프(16)에 의해 다시 스탬핑 가공되면서 제2스탬핑홈이 형성되는데, 단계 1에서의 리일 극판(10A)의 이송 거리는 단계 S에서의 이송 거리 D와 동일하므로, 단계 1에서는 제2나이프(16)에 의해 추가로 스탬핑되는 부분이 없이 앞의 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭이 그대로 유지된다. 즉, 제1나이프(14)에 의한 제1스탬핑홈과 제2나이프(16)에 의한 제2스탬핑홈의 폭이 동일하다.

단계 2에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD)를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD이고, 제2나이프(16)의 폭 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성되고 제2나이프(16) 앞의 제1나이프(14)에 의해서는 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성된다. 단계 2에서도 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 이때, 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD가 되어서 제2나이프(16)에 의해서는 증가 이송 거리 AD만큼 스탬핑홈이 더 길어지도록 형성된다. 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성되어 있기 때문에 뒤쪽의 제2나이프(16)에 의해서는 ND1의 폭에 더해서 AD 폭만큼 더 길어진 제2스탬핑홈이 형성된다. 즉, 단계 2에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD 부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD만큼 더 늘어나는 것이다. 따라서, 단계 2에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 2에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 중간 위치의 전극탭(12)(즉, 도 2에서 볼 때에 가장 우측의 전극탭(12)과 가장 좌측의 전극탭(12) 사이 위치에 형성된 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 AD만큼 더 길어지게 된다.

단계 3에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD) 및 증가 이송 거리(AD)를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 단계 3에서도 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 이때, 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD+AD이고, 제2나이프(16)의 폭 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성되고 제2나이프(16) 앞의 제1나이프(14)에 의해서는 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성된다. 이때, 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD+AD가 되어서 제2나이프(16)에 의해서는 증가 이송 거리 AD+AD만큼 스탬핑홈이 더 길어지도록 형성된다. 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 ND1의 폭만큼 제1스탬핑홈이 형성되어 있기 때문에 뒤쪽의 제2나이프(16)에 의해서는 ND1의 폭에 더해서 AD+AD 폭만큼 더 길어진 제2스탬핑홈이 형성된다. 즉, 단계 3에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD+AD부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD+AD만큼 더 늘어난다. 따라서, 단계 3에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD+AD가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 2에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 바로 뒤쪽의 전극탭(12)(즉, 도 2에서 볼 때에 가장 좌측의 바로 옆에 있는 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 AD+AD만큼 더 길어지게 된다.

단계 4에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD)와 증가 이송 거리(AD)의 세 배 거리, 다시 말해, AD+AD+AD를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 단계 4에서도 역시 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 이때, 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD+AD+AD이고, 제2나이프(16)의 폭 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성되고 제2나이프(16) 앞의 제1나이프(14)에 의해서는 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성된다. 이때, 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD+AD+AD가 되어서 제2나이프(16)에 의해서는 증가 이송 거리 AD+AD+AD만큼 스탬핑홈이 더 길어지도록 형성된다. 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 ND1의 폭만큼 제1스탬핑홈이 형성되어 있기 때문에 뒤쪽의 제2나이프(16)에 의해서는 ND1의 폭(ND12)에 더해서 AD+AD+AD 폭만큼 더 길어진 제2스탬핑홈이 형성된다. 즉, 단계 4에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD+AD+AD부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD+AD_+AD만큼 더 늘어난다. 따라서, 단계 4에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD+AD+AD가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 2에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 바로 뒤쪽의 전극탭(12)(즉, 도 2에서 볼 때에 가장 좌측의 바로 옆에 있는 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 AD+AD+AD만큼 더 길어지게 된다.

본 발명의 이차 전지용 극판 스탬핑 방법을 수치에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이때, 이하에서 기술되는 수치는 실시예의 일례로 들은 것이고, 이러한 수치들은 명시된 수치에 한정되는 것은 아니고 이차 전지의 규격과 같은 여러 가지 조건에 따라 달라질 수 있음을 미리 밝혀둔다.

도 2에 도시된 리일 극판(10A)의 이송 거리(D)는 250mm, 제1나이프(14)의 폭(ND12)은 225mm, 제2나이프(16)의 폭(ND12)은 80mm, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 간격(G)은 25mm, 리일 극판(10A)의 추가 이송 거리(AD)는 1.9mm로 가정한다. 이하의 연속되는 단계(즉, 단계 S에서부터 단계 4)에서 제1나이프(14)의 폭(ND12)이 80mm이고 제2나이프(16)의 폭(ND12)이 225mm이고 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 이격 거리가 25mm인 것으로 가정한다.

단계 S에서는 리일 극판(10A)의 측면 무지부(이하, 리일 극판(10A)의 측면 무지부를 편의상 측면이라 칭하기로 함)에 형성된 제1스탬핑홈의 폭은 80mm, 제2스탬핑홈의 폭은 225mm, 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈 사이의 전극탭(12)의 폭(ND12)은 25mm이다. 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 이격 거리가 TD로 일정하므로 전극탭(12)의 폭(TD)은 25mm로 일정하다.

단계 1에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)만큼 이송시켜서 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈 및 전극탭(12)을 형성한 상태이다. 상기 단계 S에서 리일 극판(10A)의 제1나이프(14) 위치에 있다가 제2나이프(16) 쪽으로 들어간 이송 구간은 단계 1에서는 선행 이송 구간으로 되고 그 다음의 이송 구간은 후행 이송 구간이 되는데, 단계 1에서 제1나이프(14)에 의해서는 후행 이송 구간에 폭 225mm의 제1스탬핑홈이 형성되고, 상기 선행 이송 구간에는 단계 S에서 형성되어 있던 폭 225mm의 스탬핑홈이 형성되어 있다가 상기 제2나이프(16)에 의해 다시 스탬핑 가공이 되는데, 단계 1에서의 리일 극판(10A)의 이송 거리는 단계 S에서의 이송 거리 D와 동일하므로, 단계 1에서는 제2나이프(16)에 의해 추가로 스탬핑되는 부분이 없이 앞의 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭이 그대로 유지되어, 단계 1에서의 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈의 폭이 동일하게 225mm가 된다. 물론, 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 전극탭(12)의 폭은 25mm이다.

단계 2에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D) 250mm와 증가 이송 거리(AD) 1.9mm를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD=251.9mm이고, 제2나이프(16)의 폭 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성되고 제2나이프(16) 앞의 제1나이프(14)에 의해서는 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성된다. 이때, 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD=251.9mm가 되어서 제2나이프(16)에 의해서는 증가 이송 거리(AD) 1.9mm만큼 스탬핑홈이 더 길어지도록 형성된다. 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 ND1의 폭인 225mm만큼 제1스탬핑홈이 형성되어 있기 때문에 뒤쪽의 제2나이프(16)에 의해서는 ND1의 폭(ND12) 80mm에 더해서 증가 이송 거리(AD)의 폭 1.9mm만큼 더 길어진 제2스탬핑홈이 형성된다. 즉, 단계 2에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD 부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD만큼 더 늘어나는 것이다. 따라서, 단계 2에서 제2스탬핑홈의 폭은 226.9mm가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 2에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 중간 위치의 전극탭(12)(즉, 도 2에서 볼 때에 가장 우측의 전극탭(12)과 가장 좌측의 전극탭(12) 사이 위치에 형성된 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 1.9mm만큼 더 길어지게 된다.

단계 3에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD) 및 증가 이송 거리(AD)를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 즉, 단계 3에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD+AD부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD+AD만큼 더 늘어난다. 따라서, 단계 3에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD+AD=228.8mm가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 2에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 바로 뒤쪽의 전극탭(12)(즉, 도 2에서 볼 때에 가장 좌측의 바로 옆에 있는 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 3.8mm만큼 더 길어지게 된다.

단계 4에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD)와 증가 이송 거리(AD)의 세 배 거리, 다시 말해, AD+AD+AD를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 즉, 단계 4에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD+AD+AD부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD+AD_+AD만큼 더 늘어나게 되어, 단계 4에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD+AD+AD=230.7mm가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 2에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 바로 뒤쪽의 전극탭(12)(즉, 도 2에서 볼 때에 가장 좌측의 바로 옆에 있는 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 AD+AD+AD=5.7mm만큼 더 길어지게 된다.

따라서, 상기와 같은 단계 S에서부터 단계 4와 같이 리일 극판(10A)의 계속되는 이송과 스탬핑 단계를 거쳐서 측면에 복수개의 전극탭(12)이 점점 간격(G)이 벌어지도록 구비된 극판(10)이 가공된다. 물론, 상기 단계 S에서부터 단계 4는 리일 극판(10A)의 이송과 스탬핑 단계의 일부를 예로 들어 설명한 것이고, 상기 리일 극판(10A)의 이송과 스탬핑 단계는 필요한 횟수(내지 길이)만큼 지속된 다음에 종료되는 것은 당연하다. 즉, 극판(10)의 필요한 길이만큼 상기 단계들이 지속적으로 수행된다는 것을 이해해야 할 것이다. 참고로, 본 발명에서는 상기 리일 극판(10A)을 한 피치씩 이송한 다음, 리일 극판(10A)의 정지 상태에서 스탬핑 과정이 이루어진다. 즉, 리일 극판(10A)의 한 피치 이송, 정지, 스탬핑 과정을 반복하여 전극탭(12)이 일측에 구비된 극판(10)을 가공하게 된다.

한편, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3에 도시된 본 발명의 스탬핑 방법에서는 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 작게 형성된다.

이하, 도 3을 참조하여 리일 극판(10A)에 각 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 더 넓혀서 가공하는 과정에 대하여 좀더 자세히 설명한다. 이때, 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 도 3에서 S는 리일 극판(10A)의 스탬핑 스타트 단계를 보여주고, 단계 1 내지 4는 리일 극판(10A)에 스탬핑홈이 점점 거리가 넓어지도록 가공하여 전극탭(12) 사이의 거리가 점점 더 넓어지도록 형성하는 단계를 보여준다.

단계 S에서는 리일 극판(10A) 가공 스타트 위치이다. 즉, 단계 S는 리일 극판(10A)의 스탬핑홈 가공 시작 위치이다. 도 3에서의 단계 S에서는 제1나이프(14)의 폭이 ND1이고 제2나이프(16)의 폭이 ND2이고 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 이격 거리가 TD인 것으로 가정하면, 단계 S에서는 리일 극판(10A)의 측면에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭은 ND1이고 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핌홈의 폭은 ND2가 되며, 전극탭(12)의 폭은 TD가 된다. 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 이격 거리가 TD로 일정하므로 전극탭(12)의 폭(ND12)은 TD로 일정하다. 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 더 작게 구성되므로, 제1스탬핑홈의 폭이 제2스탬핌홈의 폭에 비하여 상대적으로 더 작게 형성된다.

단계 1에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리가 D이고, 제2나이프(16)의 폭 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성되고 제2나이프(16) 앞의 제1나이프(14)에 의해서는 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성된다. 단계 1에서는 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 이때, 제2나이프(16)의 폭(ND12)이 제1나이프(14)의 폭(ND12)에 비하여 더 크기 때문에, 제2나이프(16)에 의해서는 제1나이프(14)에 의해 스탬핑되어 있는 제1스탬핑홈보다 더 큰 폭(ND12)으로 제2스탬핑 홈을 형성한다. 제1스탬핑홈이 제2나이프(16)에 의해 다시 한번 스탬핑 가공되되, 제1스탬핑홈은 사라지면서 제2스탬핑홈이 형성되는 것이다. 단계 1에서는 리일 극판(10A)의 두 개의 전극탭(12)이 형성된 상태가 도시되어 있다. 상기 단계 S에서 리일 극판(10A)의 제1나이프(14) 위치에 있다가 제2나이프(16) 쪽으로 들어간 이송 구간은 단계 1에서는 선행 이송 구간으로 되고 그 다음의 이송 구간은 후행 이송 구간이 되는데, 단계 1에서 제1나이프(14)에 의해서는 후행 이송 구간에 폭 ND1만큼의 제1스탬핑홈이 형성되고 상기 선행 이송 구간은 제2나이프(16)에 의해 제1스탬핑홈의 폭보다 더 큰 ND2만큼의 폭(ND12)으로 제2스탬핑홈이 형성된다. 이때, 상기와 같이 제1나이프(14)에 의해 스탬핑 가공된 제1스탬핑홈이 제2나이프(16)에 의해 다시 스탬핑 가공되면서 제2스탬핑홈이 형성되는데, 단계 1에서의 리일 극판(10A)의 이송 거리는 단계 S에서의 이송 거리 D와 동일하므로, 단계 1에서는 제2나이프(16)에 의해 추가로 스탬핑되는 부분이 없이 앞의 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭이 그대로 유지된다. 즉, 도 3에 도시된 단계 1에서도 제1나이프(14)에 의한 제1스탬핑홈과 제2나이프(16)에 의한 제2스탬핑홈의 폭이 동일하다.

단계 2에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD)를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD이고, 제2나이프(16)의 폭 ND2만큼 제2스탬핑홈이 형성되고 제2나이프(16) 앞의 제1나이프(14)에 의해서는 폭 ND1만큼 제1스탬핑홈이 형성된다. 단계 2에서도 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 이때, 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD가 되어서 제2나이프(16)에 의해서는 증가 이송 거리 AD만큼 스탬핑홈이 더 길어지도록 형성된다. 이때, 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈이 제2나이프(16)의 옆으로 추가 이송 거리 AD만큼 더 전진한 상태에서 뒤쪽의 제2나이프(16)의 폭만큼 제2스탬핌홈이 형성되므로, 상기 단계 2에서 전극탭(12) 사이의 간격(G)은 추가 이송 거리 AD만큼 더 늘어나게 된다. 즉, 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 ND1의 폭만큼 제1스탬핑홈이 형성되어 있기 때문에 뒤쪽의 제2나이프(16)에 의해서는 ND1의 폭에 더해서 AD 폭만큼 더 길어진 제2스탬핑홈이 형성되는 것이다. 다시 말해, 단계 2에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD 부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD만큼 더 늘어난다. 따라서, 단계 2에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 3에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 중간 위치의 전극탭(12)(즉, 도 3에서 볼 때에 가장 우측의 전극탭(12)과 가장 좌측의 전극탭(12) 사이 위치에 형성된 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 폭과 증가 이송 거리 AD를 합산한 거리만큼 더 길어지게 된다.

단계 3에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD) 및 증가 이송 거리(AD)를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 단계 3에서도 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 이때, 단계 3에서는 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈이 제2나이프(16)의 옆으로 추가 이송 거리 AD+AD만큼 더 전진한 상태에서 뒤쪽의 제2나이프(16)의 폭만큼 제2스탬핌홈이 형성되므로, 상기 단계 2에서 전극탭(12) 사이의 간격(G)은 추가 이송 거리 AD+AD만큼 더 늘어나게 된다. 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 ND1의 폭만큼 제1스탬핑홈이 형성되어 있기 때문에 뒤쪽의 제2나이프(16)에 의해서는 ND1의 폭에 더해서 AD+AD 폭만큼 더 길어진 제2스탬핑홈이 형성된다. 즉, 단계 3에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD+AD부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD+AD만큼 더 늘어난다. 따라서, 단계 3에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD+AD가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 3에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 바로 뒤쪽의 전극탭(12)(즉, 도 3에서 볼 때에 가장 좌측의 바로 옆에 있는 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 AD+AD만큼 더 길어지게 된다.

단계 4에서는 리일 극판(10A)을 이송 거리(D)와 증가 이송 거리(AD)와 증가 이송 거리(AD)의 세 배 거리, 다시 말해, AD+AD+AD를 합산한 거리만큼 이송시킨 다음, 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 리일 극판(10A)의 측면에 스탬핑홈을 가공하여 전극탭(12)을 형성한다. 단계 4에서는 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈이 제2나이프(16)의 옆으로 추가 이송 거리 AD+AD+AD만큼 더 전진한 상태에서 뒤쪽의 제2나이프(16)의 폭만큼 제2스탬핌홈이 형성되므로, 상기 단계 2에서 전극탭(12) 사이의 간격(G)은 추가 이송 거리 AD+AD+AD만큼 더 늘어나게 된다. 단계 4에서도 역시 제2나이프(16)는 제1나이프(14)에 의해 가공된 제1스탬핑홈에 중첩되는 방식으로 스탬핑하여 제2스탬핑홈을 형성한다. 이때, 리일 극판(10A)의 이송 거리는 D+AD+AD+AD가 되어서 제2나이프(16)에 의해서는 증가 이송 거리 AD+AD+AD만큼 스탬핑홈이 더 길어지도록 형성된다. 앞쪽의 제1나이프(14)에 의해 ND1의 폭만큼 제1스탬핑홈이 형성되어 있기 때문에 뒤쪽의 제2나이프(16)에 의해서는 ND1의 폭(ND12)에 더해서 AD+AD+AD 폭만큼 더 길어진 제2스탬핑홈이 형성된다. 즉, 단계 4에서는 제2나이프(16)가 증가 이송 거리 AD+AD+AD부분을 추가로 더 스탬핑하기 때문에 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 폭에 비하여 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 폭이 증가 이송 거리 AD+AD_+AD만큼 더 늘어난다. 따라서, 단계 4에서 제2스탬핑홈의 폭은 D+AD+AD+AD가 되고, 결과적으로 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 사이의 간격(G)에 의해 형성된 가장 앞쪽 위치(도 3에서 볼 때에 가장 좌측 위치)의 전극탭(12)과 바로 뒤쪽의 전극탭(12)(즉, 도 3에서 볼 때에 가장 좌측의 바로 옆에 있는 전극탭(12)) 사이의 거리는 제2나이프(16)에 의해 스탬핑된 증가 이송 거리 AD+AD+AD만큼 더 길어지게 된다.

본 발명의 제2실시예에서도 상기와 같은 단계 S에서부터 단계 4와 같이 리일 극판(10A)의 계속되는 이송과 스탬핑 단계를 거쳐서 측면에 복수개의 전극탭(12)이 점점 간격(G)이 벌어지도록 구비된 극판(10)이 가공된다. 도 3의 실시예가 도 2에 도시된 실시예와 비교하여 차이나는 점은 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 작게 형성되어 제1스탬핑홈의 폭을 제2스탬핑홈의 폭에 비하여 더 작게 형성한 상태에서 제2나이프(16)에 의해 제1스탬핑홈이 사라지도록 가공하면서 리일 극판(10A)의 측면에 전극탭(12)을 형성한다는 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법은 리일 극판(10A)의 스탬핑 구간을 두 개로 구비하고, 상기 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간 거리가 더 길어지도록 피딩하고, 상기 두 개의 스탬핑 구간에서 리일 극판(10A)을 스탬핑하여 리일 극판(10A)의 후행 이송 구간의 길어진 거리만큼 전극탭(12)의 간격(G)을 더 넓혀서 스탬핑할 수 있으므로, 매우 간소화된 방식에 의해 복수개의 전극탭(12)이 그 간격(G)이 점점 더 커지도록 배열된 극판(10)을 형성할 수 있는 장점을 가진다. 본 발명에서는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)를 배치하여 두 구간의 스탬핑 구간을 가져가고 리일 극판(10A)을 이송 구간을 점점 늘려가면서 이송시키면서 두 구간의 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 스탬핑 가공을 수행하는 심플한 방식에 의해 간단하고 신속하게 극판(10)의 복수개의 전극탭(12)을 거리가 점점 벌어지도록 형성할 수 있게 된다. 극판(10)의 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 늘려서 가공하려면 금형(즉, 나이프)의 사이즈를 늘려주어야 하는데, 이처럼 금형이 늘어나려면 매우 복잡해지지만 본 발명에서는 이러한 복잡한 금형의 복잡한 늘림 구조가 필요 없으므로 극판(10)의 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 늘려서 가공하는데 있어서 활용성이 아주 좋다. 즉, 본 발명은 극판(10)의 각 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 벌어지도록 형성하는 구조는 상당히 심플하면서도 상기 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 갈수록 벌어지게 형성하는 과정은 만족스럽게 수행할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 나아가, 본 발명에서와 같이 심플하고 만족스럽게 극판(10)의 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 늘려서 가공함으로써 극판(10)을 와인딩하여 이차 전지(이차 전지셀)을 제조할 때에 전극탭(12)(즉, 이차 전지의 양극탭과 음극탭)의 위치가 조금씩 틀어짐이 없이 동일한 위치에서 똑바로 정렬되도록 적층되도록 할 수 있으므로, 이차 전지의 고품질을 보장할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 두 개 위치의 스탬핑 구간을 형성하는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 폭이 동일하도록 구성하는 것이 기본인데, 제1나이프(14)의 폭(ND1)과 제2나이프(16)의 폭(ND2)가 상대적으로 다르게 함으로써 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의한 간섭 구간(중첩 스탬핑 구간)을 최소화시킬 수 있으므로, 스탬핑 가공 작업성을 높이고 스탬핑 가공 정밀도 역시 보다 향상시키며 나아가 극판(10)의 가공 고품질을 보장하는데 보다 좋다. 상기와 같이, 리일 극판(10A)을 이송시켜 제1나이프(14)와 제2나이프(16)에 의해 각각 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈을 형성할 때에 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈의 중첩되어 가공되는 구간이 생기는데, 제1나이프(14)의 폭(ND1)과 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 차별화를 둠으로써 제1스탭핑홈과 제2스탬핑홈 사이의 간섭 구간을 최소화시킬 수 있기 때문에 스탬핑 가공 작업성 향상, 스탬핑 가공 정밀도 향상 및 극판(10)의 가공 고품질을 보장하는데 보다 유리한 것이다.

한편, 도 4는 본 발명의 제3실시예에 의한 이차 전지용 극판 스탬핑 방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 4에 도시된 본 발명의 스탬핑 방법에서는 단계 S에서부터 단계 4까지의 공정은 도 2에 도시된 실시예와 동일하다.

다만, 도 4에 도시된 제3실시예에서는 두 개의 스탬핑 구간에는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)를 구비하고, 상기 제2나이프(16)보다 더 앞쪽 위치에 배치된 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 작게 구성하거나 제2나이프(16)보다 더 앞쪽 위치에 배치된 제1나이프(14)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 크게 구성한다. 도 4에 도시된 실시예에서는 제1나이프(16)의 폭(ND1)이 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 작게 형성되고, 제나이프(14)의 높이(즉, 리일 극판(10A)의 길이 방향)과 직교하는 라인의 거리)는 제2나이프(16)의 높이보다 상대적으로 더 깊게 구성한 것이 도시되어 있다. 즉, 상기 제1나이프(14)와 제2나이프(16) 중에서 어느 하나의 나이프의 폭은 다른 나이프의 폭에 비하여 상대적으로 더 작게 형성하고, 상기 하나의 나이프의 높이는 다른 나이프의 높이보다 상대적으로 더 크게 형성하여, 상기 하나의 나이프에 의한 스탬핑홈이 다른 나이프에 의한 스탬핑홈보다 더 깊게 형성된 극판(10)을 가공하게 된다.

다시 말해, 상기 하나의 나이프에 의해 형성되는 스탬핑홈은 극판(10)의 길이 방향과 나란한 제1스탬핑 라인(15L)을 구비하고, 상기 다른 나이프에 의해 형성된 스탬핑홈은 극판(10)의 길이 방향과 나란한 제2스탬핑 라인(17L)을 구비한다. 제1나이프(14)에 의해 리일 극판(10A)의 제1스탬핑홈을 형성할 때에 리일 극판(10A)의 길이 방향과 나란한 제1스탬핑 라인(15L)이 형성되고, 제2나이프(16)에 의해 제2스탬핑홈을 형성할 때에 역시 리일 극판(10A)의 길이 방향과 나란한 제2스탬핑 라인(17L)이 형성된다. 이때, 상기 제1나이프(14)의 높이가 제2나이프(16)의 높이보다 더 깊게 형성되므로, 상기 제1나이프(14)에 의해 형성된 제1스탬핑홈의 깊이가 제2나이프(16)에 의해 형성된 제2스탬핑홈의 깊이보다 더 깊게 형성된다. 즉, 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈 사이에 단차가 생기게 된다. 도 4에 도시된 H 깊이만큼 제1스탬핑홈이 더 깊게 형성되어 제1스탬핑홈과 제2스탬핑홈 사이에 단차가 생기는 것이다.

이처럼 제1나이프(14)의 높이를 제2나이프(16)의 높이보다 더 깊게 형성하고 제1나이프(14)의 폭(ND1)을 제2나이프(16)의 폭(ND2)에 비하여 상대적으로 더 작게 형성하여, 제1스탬핑홈의 깊이가 나중에 가공되는 제2스탬핑홈의 깊이보다 상대적으로 더 깊게 형성한 다음 제2스탬핑홈을 가공할 수 있어서 나중에 가공되는 제2스탬핑홈 부분에 잔류하는 버어가 생기지 않게 되므로, 극판(10)의 고품질 향상에 더욱 기여하게 된다.

상기 제1나이프(14)와 제2나이프(16)는 프레스와 같은 스탬핑 장치에 장착되어 리일 극판(10A)에 하강하는 방식으로 스탬핑 가공을 하게 되는데, 상기 스탬핑 장치의 조립 공차, 기계적인 공차 등에 의해 제1나이프(14)가 정위치에서 스탬핑 가공을 하지 못하여 제1스탬핑홈이 제2스탬핑홈보다 상대적으로 더 낮은 위치에 형성된 경우 제2나이프(16)에 의해 제2스탬핑홈을 가공하여도 제1스탬핑홈에서 제1스탬핑 라인(15L)과 인접된 일부분(일부 전극편)이 제대로 제거(스탬핑)되지 못하고 접히거나 하는 현상에 의해 그대로 잔류하고, 이러한 잔류한 접힌 부분이 버어가 되므로, 극판(10)의 불량이 초래될 수 있다.

그런데, 본 발명에서는 먼저 가공되는 제1스탬핑홈을 나중에 가공되는 제2스탬핑홈의 깊이보다 더 깊게 형성함으로써 제2스탬핑홈을 가공할 때에 제2스탬핑홈에 버어로 잔류하는 부분이 생기지 않으므로 극판(10)의 불량 요인을 완전히 방지할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에서는 제1스탬핑 라인(15L)의 한쪽 단부와 극판(10)에 형성되는 전극탭(12) 사이에는 곡면부(13)가 형성되고, 상기 제1스탬핑 라인(15L)의 다른 쪽 단부와 제2스탬핑 라인(17L)의 한쪽 단부 사이에 곡면부(13)가 형성된다. 상기 제1나이프(14)를 상면에서 볼 때에 상하 두 개씩의 코너부 중에서 하측의 좌우 두 군데의 코너부를 곡면 가공부로 형성하고, 제2나이프(16)도 상면에서 볼 때에 상하 두 개씩의 코너부 중에서 하측의 좌우 두 군데의 코너부를 곡면 가공부로 형성하여, 상기 제1나이프(14)의 하측 두 개의 곡면 가공부 중에서 좌측의 곡면 가공부와 제2나이프(16)의 하측 두 개의 곡면 가공부 중에서 우측의 곡면 가공부에 의해 제1스탬핑 라인(15L)의 한쪽 단부와 전극탭(12) 사이의 이어지는 부분과 제2스탬핑 라인(17L)의 한쪽 단부와 제1스탬핑 라인(15L)의 이어지는 부분 및 상기 제2스탬핑 라인(17L)의 다른 쪽 단부와 다른 전극탭(12)이 이어지는 부분에 각각 곡면부(13)를 형성할 수 있다.

이때, 상기 곡면부(13) 중에서 적어도 제1스탬핑 라인(15L)과 제2스탬핑 라인(17L) 사이에 구비된 곡면부(13)는 상기 제1스탬핑 라인(15L) 및 제2스탬핑 라인(17L)과 전극탭(12)들 사이의 곡면부(13)에 비하여 곡률 반경이 상대적으로 더 크게 형성된다.

상기 제1스탬핑 라인(15L)과 전극탭(12)의 높이 방향 라인 사이에 이어지는 곡면부(13)의 양끝단 중에서 한쪽 끝단에서 전극탭(12)의 높이 방향 라인과 나란한 방향으로 연장된 수직 반지름과 곡면부(13)의 다른 쪽 끝단에서 제1스탬핑 라인(15L)과 평행한 방향으로 연장된 수평 반지름이 만나는 크로스 포인트를 형성하고, 상기 수직 반지름과 수평 반지름의 길이가 동일하도록 곡면부(13)의 곡률 반경이 형성되도록 하고, 상기 제2스탬핑 라인(17L)과 전극탭(12)과 이웃한 다른 전극탭(12)의 높이 방향 라인 사이에 이어지는 곡면부(13)의 양끝단 중에서 한쪽 끝단에서 다른 전극탭(12)의 높이 방향 라인과 나란한 방향으로 연장된 수직 반지름과 상기 곡면부(13)의 다른 쪽 끝단에서 제1스탬핑 라인(15L)과 평행한 방향으로 연장된 수평 반지름이 만나는 크로스 포인트를 형성하고, 상기 수직 반지름과 수평 반지름의 길이가 동일하도록 곡면부(13)의 곡률 반경이 형성되도록 한다. 그러면, 상기 제1스탬핑 라인(15L) 및 제2스탬핑 라인(17L)과 각 전극탭(12) 사이의 이어지는 부분에 형성되는 곡면부(13)의 수직 반지름과 수평 반지름 연장선 사이의 각도가 90°가 되고, 두 개의 수직 반지름선과 수평 반지름선에 양끝단이 연결된 곡면부(13)의 곡률 반경이 정해진다.

반면, 제1스탬핑 라인(15L)과 제2스탬핑 라인(17L) 사이에 이어지는 곡면부(13)의 양끝단 중에서 한쪽 끝단에서 상기 전극탭(12)의 높이 방향 라인과 나란한 방향으로 연장된 수직 반지름과 상기 곡면부(13)의 다른 쪽 끝단에서 제1스탬핑 라인(15L)과 평행한 방향으로 연장된 수평 반지름이 만나는 크로스 포인트를 형성하고, 상기 수직 반지름에 비하여 수평 반지름선의 길이가 상대적으로 제2스탬핑 라인(17L) 방향으로 전진하도록 더 길게 형성한다. 그러면, 상기 제1스탬핑 라인(15L)과 제2스탬핑 라인(17L) 사이의 이어지는 부분에 형성되는 상기 곡면부(13)의 수직 반지름과 수평 반지름 연장선 사이의 각도가 90°가 되지만, 상기 수직 반지름선에 비하여 수평 반지름선이 더 길기 때문에, 양끝단이 상기 수직 반지름선과 수평 반지름선에 이어진 상기 곡면부(13)(즉, 제1스탬핑 라인(15L)과 제2스탬핑 라인(17L) 사이의 곡면부(13))의 곡률 반경이 상기 제1스탬핑 라인(15L) 및 제2스탬핑 라인(17L)과 각 전극탭(12) 사이의 이어지는 부분에 형성되는 곡면부(13)의 곡률 반경보다 상대적으로 더 큰 구조를 가지게 된다.

따라서, 도 4에 도시된 본 발명에서는 제1스탬핑 라인(15L) 및 제2스탬핑 라인(17L)과 각 전극탭(12) 사이의 이어지는 부분에 형성되는 곡면부(13)에 의해 끝단에 전하가 쏠리는 현상이 더욱 효율적으로 방지되고, 이러한 전하 쏠림 현상을 더욱 확실하게 방지함으로 인하여 이차 전지의 고품질을 높이는데 더욱더 기여하게 된다.

이때, 상기 제1나이프(14)의 하측 두 개의 곡면 가공부 중에서 좌측의 곡면 가공부와 제2나이프(16)의 하측 두 개의 곡면 가공부 중에서 우측의 곡면 가공부에 의해 제1스탬핑 라인(15L)의 한쪽 단부와 전극탭(12) 사이의 이어지는 부분과 제2스탬핑 라인(17L)의 한쪽 단부와 제1스탬핑 라인(15L)의 이어지는 부분 및 상기 제2스탬핑 라인(17L)의 다른 쪽 단부와 다른 전극탭(12)이 이어지는 부분에 각각 곡면부(13)를 모두 r1 길이에 비하여 r2 길이가 더 크도록 형성하는 것도 가능하다. 즉, 곡면부(13) 중에서 적어도 제1스탬핑 라인(15L)과 제2스탬핑 라인(17L) 사이에 구비된 곡면부(13)와 상기 제1스탬핑 라인(15L) 및 제2스탬핑 라인(17L)과 전극탭(12)들 사이의 곡면부(13)의 곡률 반경이 동일하게 형성하는 구성도 역시 가능한 것이다.

상기와 같이 복수개의 전극탭(12)이 점점 벌어진 간격(G)으로 배치된 극판(10)을 와인딩하여 이차 전지를 제조하게 된다. 상기한 바와 같이, 극판/세퍼레이터/극판/세퍼레이터의 적층체를 와인딩하여 이차 전지를 제조하는 것인데, 각각의 극판(10)(즉, 상기 적층체에서 세퍼레이터 사이에 배치된 양극판과 음극판을 의미함)에 형성된 전극탭(12)이 점점 거리가 더 벌어지도록 형성되어 있어서, 이차 전지의 와인딩 제조 이후에 전극탭(12)이 옆으로 어긋나지 않고 동일 위치에서 똑바로 정렬된 상태로 적층될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 극판(10)에 초기 위치 표시를 위한 스타트 표시부(12S)와 종료 위치를 표시하는 엔드 표시부(12E) 중에서 적어도 스타트 표시부(12S)를 더 형성한다. 상기 극판(10)에 형성되는 전극탭(12)에 스타트 표시부(12S)를 형성하는데, 스타트 표시부(12S)는 전극탭(12)에 구멍을 펀칭하여 형성해도 되고, 극판(10)의 측단부에 반원형으로 천공하여 형성할 수 있다. 극판(10)의 품질에 영향을 주지 않는 것이라면 스타트 표시부(12S)는 어떠한 방식으로든 구현이 가능하다. 또한, 바람직하게, 극판(10)의 종료 위치를 표시하는 엔드 표시부(12E)도 형성한다. 극판(10)의 엔드 표시부(12E) 역시 전극탭(12)에 구멍을 펀칭하여 형성해도 되고, 극판(10)의 측단부에 반원형으로 천공하여 형성해도 된다.

따라서, 본 발명에 의해 제조된 극판(10)을 와인딩하여 이차 전지를 제조할 때에 극판(10)에 표시된 스타트 표시부(12S)에 의해 와인딩 시작 지점을 쉽게 인식할 수 있어서 와인딩 기준점을 잡는데 보다 수월하다. 또한, 극판(10)이 엔드 표시부(12E)가 구비된 경우에는 엔드 표시부(12E)에 의해 극판(10) 와인딩 종료 지점을 쉽게 파악할 수 있어서 역시 좋다.

한편, 상기한 바와 같이, 본 발명은 두 개 위치의 스탬핑 구간을 형성하는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 폭이 동일하도록 구성하는 것을 기본으로 한다. 도 7에서는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 폭이 동일하게 구성하여 전극탭(12)의 간격(G)을 점점 길어지게 형성할 수도 있다. 도 7에 도시된 실시예에서와 같이 제1나이프(14)와 제2나이프(16)의 폭이 동일하여도 멀티탭을 형성할 수 있게 된다. 그리고, 도 7의 실시예에서의 효과는 전술할 실시예들의 효과와 동일 유사하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10A. 리일 극판 10. 극판
12. 전극탭 12S. 스타트 표시부
12E. 엔드 표시부 13. 곡면부
14. 제1나이프 15L. 제1스탬핑 라인
16. 제2나이프 17L. 제2스탬핑 라인

Claims (10)

1. 이차 전지용 극판(10)을 형성하기 위한 리일 극판(10A)을 이송시키면서 상기 리일 극판(10A)에 전극탭(12)을 형성하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법에 있어서,
   상기 리일 극판(10A)의 스탬핑 구간을 두 개로 구비하고, 상기 리일 극판(10A)의 선행 이송 구간 거리에 비하여 후행 이송 구간 거리가 더 길어지도록 공급하고, 상기 두 개의 스탬핑 구간에서 상기 리일 극판(10A)을 스탬핑하여 상기 리일 극판(10A)의 상기 후행 이송 구간의 길어진 거리만큼 상기 전극탭(12)의 간격(G)을 더 넓혀서 스탬핑하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 리일 극판(10A)의 두 구간의 스탬핑홈 중에서 후행 스탬핑홈의 폭을 선행 스탬핑홈의 폭에 비하여 더 넓게 형성하거나 상기 후행 스탬핑홈의 폭을 선행 스탬핑홈의 폭에 비하여 더 작게 형성하여, 상기 스탬핑홈 사이의 상기 전극탭(12) 사이의 간격(G)을 점점 더 넓혀주거나 좁혀주도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 두 개의 스탬핑 구간에는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)를 구비하고, 상기 리일 극판(10A)을 이송시켜서 상기 리일 극판(10A)의 이송 거리가 점점 더 길어지도록 피딩한 상태에서 상기 두 구간에 배치된 두 개의 제1나이프(14) 및 제2나이프(16)에 의해 상기 리일 극판(10A)의 스탬핑 가공을 수행하여, 상기 제1나이프(14)에 의하여 상기 리일 극판(10A)의 더 길어진 후행 이송 거리에 대응하여 스탬핑홈을 형성하고, 상기 제2나이프(16)에 의해서는 상기 극판(10)의 선행 이송 구간을 스탬핑하고 상기 리일 극판(10A)의 후행 이송 구간을 다시 스탬핑하도록 구성하여, 일측에 복수개의 전극탭(12)이 점점 벌어진 간격(G)으로 배치된 극판(10)을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 두 개의 스탬핑 구간에는 제1나이프(14)와 제2나이프(16)를 구비하고, 상기 제1나이프(14)와 상기 제2나이프(16)의 폭을 동일하게 하거나 서로 다르게 구성한 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1나이프(14)와 상기 제2나이프(16) 중에서 하나의 나이프의 높이는 다른 나이프의 높이보다 상대적으로 더 크게 형성하여, 상기 하나의 나이프에 의한 스탬핑홈이 상기 다른 나이프에 의한 스탬핑홈보다 더 깊게 형성된 극판(10)을 가공하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 하나의 나이프에 의해 형성되는 상기 스탬핑홈은 상기 극판(10)의 길이 방향과 나란한 제1스탬핑 라인(15L)을 구비하고, 상기 다른 나이프에 의해 형성된 상기 스탬핑홈은 상기 극판(10)의 길이 방향과 나란한 제2스탬핑 라인(17L)을 구비하며, 상기 제1스탬핑 라인(15L)의 한쪽 단부와 상기 극판(10)에 형성되는 전극탭(12) 사이에는 곡면부(13)가 형성되고, 상기 제1스탬핑 라인(15L)의 다른 쪽 단부와 상기 제2스탬핑 라인(17L)의 한쪽 단부 사이에 곡면부(13)가 형성되고, 상기 제2스탬핑 라인(17L)의 다른 쪽 단부와 상기 전극탭(12)과 나란한 다른 쪽의 전극탭(12) 사이에도 곡면부(13)가 형성되며, 상기 곡면부(13) 중에서 적어도 상기 제1스탬핑 라인(15L)과 상기 제2스탬핑 라인(17L) 사이에 구비된 곡면부(13)는 상기 제1스탬핑 라인(15L) 및 상기 제2스탬핑 라인(17L)과 상기 전극탭(12)들 사이의 곡면부(13)에 비하여 곡률 반경이 상대적으로 더 크게 형성되거나 상기 곡면부(13)들의 곡률 반경이 같도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 전극탭(12) 사이의 스탬핑홈은 상기 극판(10)의 길이 방향과 나란한 스탬핑 라인이 형성되고, 상기 스탬핑 라인과 상기 전극탭(12)의 일측 라인 사이는 곡면부(13)로 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 극판(10)에 초기 위치 표시를 위한 스타트 표시부(12S)와 종료 위치를 표시하는 엔드 표시부(12E) 중에서 적어도 스타트 표시부(12S)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 극판(10)에 형성되는 전극탭(12)이나 극판(10) 표면상에 상기 스타트 표시부(12S)를 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스탬핑 방법.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나에 의해 제조된 이차 전지용 극판(10).

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