KR101556857B1 - Manufactoring system of anode for cable type secondary battery - Google Patents
Manufactoring system of anode for cable type secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- KR101556857B1 KR101556857B1 KR1020140130392A KR20140130392A KR101556857B1 KR 101556857 B1 KR101556857 B1 KR 101556857B1 KR 1020140130392 A KR1020140130392 A KR 1020140130392A KR 20140130392 A KR20140130392 A KR 20140130392A KR 101556857 B1 KR101556857 B1 KR 101556857B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current collector
- unit
- coating
- drying
- tension
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C13/00—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
- B05C13/02—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
- B05C5/0241—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to elongated work, e.g. wires, cables, tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
- F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/75—Wires, rods or strips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/025—Electrodes composed of, or comprising, active material with shapes other than plane or cylindrical
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
본 발명은 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a cathode manufacturing system of a cable-type secondary battery.
2차 전지는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어내는 장치를 말한다. 여러번 충전할 수 있다는 뜻으로 충전식 전지(rechargeable battery)라고도 한다. 흔히 쓰이는 2차 전지로는, 납 축전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 축전지, 리튬 이온 전지 등이 있다. A secondary battery is a device that converts external electrical energy into a form of chemical energy, stores it, and produces electricity when needed. It is also called a rechargeable battery. Common secondary batteries include lead acid batteries, nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, and lithium ion batteries.
일반적으로 2차 전지는 원통형, 각형 또는 파우치형의 전지가 대부분이다. 따라서 2차 전지 장착을 위한 일정한 공간이 필수적으로 요구되고, 원통형, 각형 또는 파우치형의 2차 전지 장착 공간은 다양한 형태의 휴대용 장치의 개발에 제약으로 작용하는 문제점이 있어왔다.Generally, a secondary battery is a cylindrical, square, or pouch type battery. Accordingly, a certain space for mounting the secondary battery is indispensably required, and the space for mounting the secondary battery in the shape of a cylinder, a square, or a pouch has been a problem in the development of various types of portable devices.
예를 들어, 최근에는 웨어러블 디바이스(wearable device)의 급속한 발전으로 부피가 작으며 형태 변형이 자유로운 2차 전지에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이러한 요구를 만족시키기 위하여 케이블 형태의 선형 2차 전지가 등장하였다. For example, in recent years, the rapid development of wearable devices has led to an increasing demand for secondary batteries that are small in volume and free from deformations. In order to satisfy such demands, cable-type linear secondary batteries have appeared Respectively.
한국등록 특허 제10-1351901에는 케이블형 2차 전지의 코팅 방법에 대한 내용이 개시되어 있다. 이와 같은 종래의 케이블형 2차 전지의 제조 방법, 특히 코팅 방법에 의하면 원하는 코팅 두께를 세팅하기 어려운 단점이 있다. Korean Patent No. 10-1351901 discloses a coating method for a cable type secondary battery. According to the manufacturing method of the conventional cable-type secondary battery, particularly the coating method, it is difficult to set a desired coating thickness.
또한, 제품에 코팅되는 슬러리(slurry) 양에 비하여 사용되지 못하고 버려지는 슬러리의 양이 많기 때문에 제조 비용이 증가하는 단점이 있다.Also, since the amount of slurry that is discarded can not be used in comparison with the amount of slurry to be coated on the product, the manufacturing cost is increased.
또한, 코팅 단면의 균일도 유지가 어려운 단점이 있다. Further, it is difficult to maintain the uniformity of the coated cross section.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안되었다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템은, 베이스; 상기 베이스에 놓이고, 케이블 형태의 집전체가 공급되는 집전체 공급부; 상기 집전체 공급부에서 공급되는 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 집전체의 외주면에 슬러리 코팅층을 형성시키는 코팅부; 상기 코팅부의 출구측에 배치되고, 외주면에 상기 코팅층이 형성된 상기 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 코팅층을 건조시키는 건조부; 및 상기 건조부를 통과하는 상기 집전체를 감아서 회수하는 집전체 회수부를 포함하고, 상기 집전체는, 외주면에 상기 코팅층을 형성하기 위하여, 적어도 상기 코팅부 및 상기 건조부를 수직선 상태로 통과하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a negative electrode manufacturing system for a cable type secondary battery, comprising: a base; A current collecting part placed on the base and supplied with a current collector in the form of a cable; A coating unit that draws and draws a current collector supplied from the current collector supply unit and forms a slurry coating layer on an outer circumferential surface of the current collector; A drying unit disposed at an outlet side of the coating unit, the drying unit having the current collector having the coating layer formed on the outer circumferential surface thereof drawn in and out, and drying the coating layer; And a collector collecting part for collecting and collecting the collector passing through the drying part, characterized in that the collector passes through at least the coating part and the drying part in a vertical line state in order to form the coating layer on the outer circumferential surface .
다른 측면에서의 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템은, 베이스; 상기 베이스에 놓이고, 케이블 형태의 집전체가 공급되는 집전체 공급부; 상기 집전체 공급부에서 공급되는 집전체의 장력이 일정 수준으로 유지되도록 하는 장력 조절부; 상기 집전체 공급부에서 공급되는 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 집전체의 외주면에 슬러리 코팅층을 형성하는 1차 코팅부; 상기 코팅부의 출구측에 배치되고, 외주면에 상기 코팅층이 형성된 상기 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 코팅층을 건조시키는 1차 건조부; 및 상기 1차 건조부를 통과한 상기 집전체의 장력이 일정 수준으로 유지되도록 하는 장력 조절부; 상기 1차 건조부를 통과한 상기 집전체의 코팅 두께를 측정하는 직경 검출부; 상기 베이스의 상면에서 연장되는 지지벽을 더 포함하고, 상기 지지벽의 상단에 놓여서 상기 집전체의 이송 방향을 전환하는 방향전환 가이드; 상기 코팅층이 형성된 집전체의 외주면에 슬러리 코팅층을 형성하는 2차 코팅부; 상기 2차 코팅부의 출구측에 배치되고, 외주면에 상기 코팅층이 형성된 상기 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 코팅층을 건조시키는 2차 건조부; 상기 2차 건조부를 통과한 상기 집전체의 코팅 두께를 측정하는 직경 검출부; 상기 건조부를 통과하는 상기 집전체를 감아서 회수하는 집전체 회수부; 상기 직경 검출부에서 측정된 값에 따라 상기 장력 조절부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 집전체는, 외주면에 상기 코팅층을 형성하기 위하여, 적어도 상기 코팅부 및 상기 건조부를 수직방향으로 통과하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a negative electrode manufacturing system for a cable-type secondary battery, comprising: a base; A current collecting part placed on the base and supplied with a current collector in the form of a cable; A tension adjuster for maintaining the tension of the current collector supplied from the current collector to a predetermined level; A primary coating unit for supplying and discharging the current collector supplied from the current collector supply unit and forming a slurry coating layer on an outer circumferential surface of the current collector; A primary drying unit disposed at an outlet side of the coating unit, the primary drying unit having the coating layer formed on the outer circumferential surface thereof for drawing and drawing the coating layer, and drying the coating layer; And a tension regulator for maintaining the tension of the current collector passing through the primary drying unit at a predetermined level; A diameter detector for measuring a coating thickness of the current collector passed through the primary drying unit; Further comprising a support wall extending from an upper surface of the base, the guide being placed on an upper end of the support wall to switch the conveying direction of the current collector; A secondary coating part for forming a slurry coating layer on an outer circumferential surface of the current collector on which the coating layer is formed; A secondary drying unit disposed at an outlet side of the secondary coating unit and having the coating layer formed on an outer circumferential surface thereof to be drawn in and drawn out and drying the coating layer; A diameter detector for measuring a coating thickness of the current collector passing through the secondary drying unit; A collector collecting part for collecting and collecting the current passing through the drying part; And a control unit for controlling the tension adjusting unit according to a value measured by the diameter detecting unit, wherein the current collector passes through at least the coating unit and the drying unit in a vertical direction to form the coating layer on the outer circumferential surface .
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 2차 전지의 음극 제조 시스템은 다음과 같은 장점 및 효과가 있다. The cathode manufacturing system of the secondary battery according to the embodiment of the present invention has the following advantages and effects.
첫째, 코팅 균일도(coating uniformity)의 유지가 용이한 장점이 있다. First, coating uniformity can be easily maintained.
둘째, 코팅용 슬러리의 점도 변화 억제가 용이한 장점이 있다.Second, there is an advantage that the viscosity change of the slurry for coating is easily suppressed.
셋째, 코팅 두께를 원하는 두께로 용이하게 변경 가능한 장점이 있다.Third, there is an advantage that the coating thickness can be easily changed to a desired thickness.
넷째, 버려지는 슬러리가 거의 없기 때문에 제조 비용이 절감되는 장점이 있다. Fourth, there is an advantage that the manufacturing cost is reduced because there is almost no discarded slurry.
다섯째, 와이어 코팅 과정에서 와이어의 장력이 실시간으로 제어되므로, 와이어가 끊어지는 현상이 발생하지 않는 장점이 있다. Fifth, since the tension of the wire is controlled in real time during the wire coating process, the wire is not broken.
여섯째, 코팅 후의 와이어 단면의 진원도 관리가 용이하게 이루어지는 장점이 있다. Sixth, there is an advantage that the roundness of the cross section of the wire after coating can be easily managed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템의 정면도.
도 2는 상기 제조 시스템의 배면도.
도 3은 상기 제조 시스템의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 집전체 공급부의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 공급 가이드의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 장력 조절부의 구성도.
도 6a는 장력 조절부에 의하여 이송되는 집전체의 장력이 조절되는 과정을 보여주는 도면.
도 7은 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 얼라인먼트 유닛의 사시도.
도 7a는 상기 얼라인먼트 유닛의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 7b는 집전체의 이송 방향으로 바라본 상기 얼라인먼트 유닛의 내부 구성도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 코팅 장치의 시스템도.
도 8a는 상기 코팅 장치를 구성하는 인젝션 유닛의 종단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 건조 유닛의 정면도.
도 9a는 도 9의 I-I를 따라 절개되는 횡단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 직경 검출부와 방향 전환 가이드를 보여주는 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 집전체 회수부를 보여주는 도면.1 is a front view of a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention;
2 is a rear view of the manufacturing system.
3 is a side view of the manufacturing system.
4 is a configuration diagram of a current collector supplying part constituting a cathode manufacturing system of a cable-type secondary battery according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view of a supply guide constituting a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of a tension adjusting unit that constitutes a negative electrode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6A is a view illustrating a process of controlling the tension of the current collector carried by the tension adjusting unit; FIG.
7 is a perspective view of an alignment unit constituting a cathode manufacturing system of a cable-type secondary battery.
7A is a schematic view showing an internal configuration of the alignment unit;
Fig. 7B is an internal structural view of the alignment unit viewed in the conveying direction of the current collector.
8 is a system diagram of a coating apparatus constituting a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
8A is a longitudinal sectional view of an injection unit constituting the coating apparatus.
9 is a front view of a drying unit constituting a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9A is a cross-sectional view taken along II of FIG. 9; FIG.
10 is a perspective view showing a diameter detector and a direction changing guide constituting a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a collector collecting part constituting a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템 및 음극 제조 과정에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a negative electrode manufacturing system and a negative electrode manufacturing process of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템의 정면도이고, 도 2는 상기 제조 시스템의 배면도이며, 도 3은 상기 제조 시스템의 측면도이다. FIG. 1 is a front view of a cathode manufacturing system of a cable-type secondary battery according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear view of the manufacturing system, and FIG. 3 is a side view of the manufacturing system.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템(10)은, 베이스(11)와, 상기 베이스(11)의 상면 중앙에서 상측으로 연장되는 플레이트 형태의 지지벽(12)과, 상기 지지벽(12)의 전면에 배치되는 전극층 코팅부와, 상기 지지벽(12)의 후면에 배치되는 도전층 코팅부를 포함한다. 1 to 3, a
상세히, 구리 소재의 와이어로 이루어진 집전체(w)는 상기 전극층 코팅부를 통과하면서 집전체(w)의 외주면에 전극층이 코팅되고, 상기 도전층 코팅부를 통과하면서 상기 전극층의 외주면에 도전층이 코팅된다. 여기서, 상기 도전층은 케이블 형태의 2차 전지가 구부려지거나 휘어질 때 상기 전극층이 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 음극 제조 시스템에 의하여 상기 집전체(w)의 외주면에 1차 전극층, 즉 음극층이 형성된다. 그리고, 상기 음극 제조 시스템과 동일한 구조의 제조 시스템을 연속하여 통과하면서 1차 전극층의 외주면에 2차 전극층, 즉 양극층이 형성될 수 있다. Specifically, a current collector w made of a copper wire is coated with an electrode layer on the outer circumferential surface of the current collector w while passing through the electrode layer coating portion, and a conductive layer is coated on the outer circumferential surface of the electrode layer while passing through the conductive layer coating portion . Here, the conductive layer prevents the electrode layer from being damaged when the cable-type secondary battery is bent or curved. The primary electrode layer, that is, the cathode layer, is formed on the outer circumferential surface of the current collector w by the cathode manufacturing system according to the embodiment of the present invention. The secondary electrode layer, that is, the anode layer may be formed on the outer peripheral surface of the primary electrode layer while continuously passing through the manufacturing system having the same structure as the cathode manufacturing system.
한편, 상기 전극층 코팅부는, 집전체를 공급하는 집전체 공급부(13)와, 상기 집전체 공급부(13)로부터 풀려 나오는 집전체(w)의 공급 위치를 잡아주는 공급 가이드(14)와, 상기 공급 가이드(14)에 의하여 가이드되는 집전체(w)의 장력을 조절하는 장력 조절부(15)와, 상기 장력 조절부(15)의 출구측에 배치되는 얼라인먼트 유닛(alignment unit)(18)과, 상기 얼라인먼트 유닛(18)의 출구측에 배치되어 상기 집전체(w)의 외주면에 전극 슬러리를 코팅시키는 1차 코팅부(19)와, 상기 1차 코팅부(19)의 출구측에 배치되어 코팅된 상기 슬러리를 건조시키는 1차 건조부(20)와, 상기 1차 건조부(20)의 출구측에 배치되는 얼라인먼트 유닛(21)과, 장력 조절부(22) 및 상기 장력 조절부(22)를 통과한 집전체(w)의 직경과 진원도를 검출하는 직경 검출부(25)를 포함한다. 그리고, 상기 직경 검출부(25)를 통과한 집전체(w)는 방향 전환 가이드(26)를 따라 상기 도전층 코팅부로 넘어간다. The electrode layer coating unit includes a current
여기서, 상기 전극층 코팅부와 도전층 코팅부는 하나의 수직선 상에 일렬로 배치될 수 있다. 그러면 상기 방향 전환 가이드(26)가 필요없을 수 있으나, 상기 제조 시스템이 배치되는 설치 공간의 천장 높이가 한정되기 때문에, 상기 전극층 코팅부를 통과한 집전체(w)의 이송 방향이 180도 전환되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 집전체(w)는 코팅 과정에서 상하(수직) 방향으로 이동하는 것이 가로(수평) 방향으로 이동하는 것보다 유리하다. 만일, 상기 집전체(w)가 수평으로 이동하면서 상기 집전체(w)의 외주면에 전극 슬러리 또는 도전체 슬러리가 코팅될 경우, 최종 완성 단계에서 2차 전지의 외주면을 이루는 슬러리 코팅층의 단면이 동심원을 이루지 못하고 중력에 의하여 하측으로 치우치는 타원형을 이루게 되는 문제가 발생한다. 뿐만 아니라, 상기 집전체(w)가 이송되는 과정에서 중력에 의하여 아래로 처지는 문제가 발생한다. 따라서, 상기 집전체(w)는 수직 방향으로 이동하면서 외주면에 슬러리가 코팅되도록 하는 것이 좋다. Here, the electrode layer coating portion and the conductive layer coating portion may be arranged in a line on one vertical line. However, since the ceiling height of the installation space in which the manufacturing system is disposed is limited, the conveyance direction of the current collector w passing through the electrode layer coating unit is switched 180 degrees . The current collector w is advantageous in that it moves in the vertical direction in the coating process rather than in the horizontal direction. If the electrode slurry or conductor slurry is coated on the outer circumferential surface of the current collector w while the current collector w moves horizontally, the cross-section of the slurry coating layer forming the outer circumferential surface of the secondary battery in the final completion step And an oval shape that is biased downward by gravity occurs. In addition, there is a problem that the current collector w is sagged downward due to gravity during the transportation. Accordingly, it is preferable that the current collector w is coated with the slurry on the outer circumferential surface while moving in the vertical direction.
또한, 상기 장력 조절부(15,22)는 장력 감지부(16,23)와 피더 어셈블리(17,24)를 포함한다. 상기 장력 조절부(15,22)의 구성 및 기능에 대해서는 아래에서 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다. The
한편, 상기 지지벽(12)의 후면에 수직 방향으로 배치되는 상기 도전층 코팅부는, 상기 방향 전환 가이드(26)의 타측에 배치되는 얼라인먼트 유닛(27)과, 상기 얼라인먼트 유닛(27)의 출구측에 배치되는 2차 코팅부(28)와, 상기 2차 코팅부(28)의 출구측에 배치되는 2차 건조부(29)와, 상기 2차 건조부(29)의 출구측에 배치되는 얼라인먼트 유닛(30)과, 상기 얼라인먼트 유닛(30)의 출구측에 배치되는 직경 검출부(31) 및 상기 직경 검출부(31)를 통과한 음극이 형성된 집전체(w)를 감아서 회수하는 집전체 회수부(32)를 포함한다. 그리고, 상기 집전체 회수부(32)는 감김 보조 장치(40)에 의하여 좌우 방향으로 왕복 이동하여 상기 집전체(w)가 상기 집전체 회수부(32)의 감김롤(후술함)에 균일하게 감기도록 한다. The conductive layer coating portion disposed in the vertical direction on the rear surface of the
여기서, 상기 얼라인먼트 유닛들(18,21,27,30)은 동일한 구조와 기능을 가진다. 따라서, 상기 집전체 공급부(13)와 상기 1차 건조부(20) 사이에 배치되는 얼라인먼트 유닛(18)을 대표예로 설명하도록 한다. 그리고, 상기 장력 조절부들(15,22)도 마찬가지로 동일한 구조와 기능을 가지므로, 공급 가이드(14)의 출구측에 배치되는 장력 조절부(15)를 대표예로 들어 설명한다. Here, the
또한, 상기 1차 건조부(20)와 2차 건조부(29)도 동일한 구조와 기능을 가지므로 1차 건조부(20)를 대표예로 들어 설명한다. Since the
여기서, 상기 1차 코팅부(19)와 2차 코팅부(28)의 입구측에 배치되는 얼라인먼트 유닛(18, 27)은 1차 얼라인먼트 유닛으로 정의할 수 있고, 상기 1차 건조부(20)와 2차 건조부(29)의 출구측에 배치되는 얼라인먼트 유닛(21,30)을 2차 얼라인먼트 유닛으로 정의할 수 있다. The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 집전체 공급부의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a current collector supplying part constituting a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 집전체 공급부(13)는, 집전체(w)가 감겨 있는 다수의 공급롤(131)과, 상기 다수의 공급롤(131)의 중심을 관통하는 샤프트(132)와, 상기 샤프트(132)를 지지하는 샤프트 지지대(133) 및 상기 샤프트(132)를 회전시키는 구동 모터(134)를 포함한다. 4, the current
상세히, 상기 다수의 공급롤(131) 각각은, 소정의 직경과 폭을 가지는 원통 형상으로 이루어진다. 그리고, 상기 공급롤(131)의 외주면에 상기 집전체(w)가 감겨 있다. 상기 집전체(w)는 상기 공급롤(131)의 외주면 좌측단으로부터 우측단 쪽으로 1회 감기고, 다시 우측단에서 좌측단으로 이동하면서 적층되어 감겨서, 상기 집전체(w)가 상기 공급롤(131)의 외주면에 평탄하게 감겨 있다. 따라서, 상기 집전체(w)가 풀릴 때에도 상기 공급롤(131)의 좌측단과 우측단을 왕복 이동하면서 풀리게 된다. In detail, each of the plurality of supply rolls 131 has a cylindrical shape having a predetermined diameter and a predetermined width. The current collector w is wound around the outer peripheral surface of the
또한, 상기 샤프트(132)는 상기 구동 모터(134)의 작동에 의하여 회전하고, 상기 샤프트(132)가 회전할 때 상기 다수의 공급롤들(131)은 동시에 한 몸으로 회전하게 된다. 상기 다수의 공급롤들(131)을 동일하게 제어하기 위하여 상기 샤프트(132)는 에어 프릭션 샤프트(air friction shaft)를 포함할 수 있다. 참고로, 상기 에어 프릭션 샤프트는 각각의 공급롤(131)에 감긴 집전체(w)의 권취량이 다르더라도 롤의 텐션(tension)을 균등하게 전달하도록 설계되어 있으며, 공급롤(131)을 공고 정확하게 잡아주어 롤의 휨을 최소화할 수 있는 샤프트이다. The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 공급 가이드의 사시도이다.5 is a perspective view of a supply guide constituting a cathode manufacturing system of a cable-type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공급 가이드(14)는, 상기 공급롤(131)에서 풀려나오는 집전체(w)의 공급 지점을 일정하게 유지시켜주는 위치 결정 부재이다. Referring to FIG. 5, the
상세히, 상기 공급 가이드(14)는 가이드 본체(142)와, 상기 가이드 본체(142)의 입구단에 형성되는 가이드 링(141)을 포함할 수 있다. 상기 공급롤(131)이 회전하면, 상기 공급롤(131)에 감겨있던 상기 집전체(w)가 상기 공급롤(131)의 좌측 단부와 우측 단부 사이를 왕복하면서 풀어진다. 그리고, 상기 공급롤(131)에서 풀어지는 상기 집전체(w)는 상기 가이드 링(141) 내부를 통과하여 상기 가이드 본체(142)의 입구단에 형성된 홀 내부로 삽입된다. 그리고,상기 가이드 링(141)의 내경은 상기 공급롤(131)의 두께(d)보다 작은 크기로 형성되는 것이 좋다. The
더욱 상세히, 상기 가이드 본체(142)의 입구단에는 상기 집전체(w)의 직경에 해당하는 아주 작은 직경의 홀이 형성되어 있고, 상기 홀 내부로 상기 집전체(w)가 인입된다. 그리고, 상기 집전체(w)는 상기 공급롤(131)의 두께(d)에 해당하는 거리 만큼 왕복 이동하면서 상기 가이드 본체(142)의 입구단에 형성된 상기 홀에 삽입된다. 상기 홀의 직경에 비하여 상기 공급롤(131)의 두께(d)는 현저히 크다. 따라서, 상기 집전체(w)가 상기 공급롤(131)의 두께 방향의 양 단부에 위치할 때는 상기 공급롤(131)의 두께의 중심에 위치하는 경우에 비하여 상기 가이드 본체(142)의 입구단에서 절단되거나 휘어져서 형상이 변형될 가능성이 매우 높다. 그리고, 상기 홀의 가장자리와 상기 집전체(w) 간의 마찰력으로 인하여 상기 집전체(w)의 직경이 비동심원 형태로 변형될 가능성이 높다. In more detail, a very small diameter hole corresponding to the diameter of the current collector w is formed at an inlet end of the
이와 같이, 상기 집전체(w)가 공급롤(131)에서 풀리면서 상기 가이드 본체(142)로 인입될 때, 상기 가이드 본체(142)의 입구단 근처에서 상기 집전체(w)의 요동 폭을 최소화할 필요가 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 상기 가이드 링(141)이 상기 가이드 본체(142)의 입구단으로부터 소정 거리 이격된 지점에 형성되도록 하여, 상기 집전체(w)의 요동 폭이 설정 범위 이상은 초과하지 않도록 한다. When the current collector w is unwound from the
제시된 가이드 링(141) 형상 외에, 내부가 비고 상기 가이드 본체(142)의 입구단으로 갈수록 직경이 좁아지는 원뿔(cone) 또는 반원뿔(truncated cone) 형태의 가이드 부재가 적용되는 것도 가능하다. 즉, 상기 집전체(w)가 상기 공급롤(131)로부터 직선 상태에 가까운 상태로 이송되도록 공급 가이드는 본 발명의 범위에 속한다고 볼 것이다. It is also possible to adopt a guide member in the form of a cone or a truncated cone in which the inside diameter is narrowed toward the entrance end of the
한편, 상기 가이드 본체(142) 내부 중심에는, 상기 집전체(w)의 외경에 대응하는 직경을 가지는 홀이 상기 가이드 본체(142)의 길이 방향으로 관통하여 형성된다. 따라서, 상기 가이드 링(141) 또는 (반)원뿔을 포함하는 가이드 부재에 의하여 안내되는 집전체(w)는 상기 가이드 본체(142) 내부를 통과하면서 직선 상태로 이송된다. A hole having a diameter corresponding to the outer diameter of the current collector w is formed in the center of the inside of the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 장력 조절부의 구성도이고, 도 6a는 장력 조절부에 의하여 이송되는 집전체의 장력이 조절되는 과정을 보여주는 도면이다. 6A and 6B are views showing a process of controlling the tension of the current collector transferred by the tension adjusting unit. FIG. 6A is a view illustrating a process of adjusting the tension of the current collector transferred by the tension adjusting unit, to be.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 장력 조절부(15)는 장력 감지 어셈블리(tension detecting assembly)(16)와 피더 어셈블리(feeder assembly)(17)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the
상세히, 상기 장력 조절부(15)는, 직경이 0.25φ 정도의 가는 와이어 형태의 상기 집전체(w)가 이송 과정에서 늘어나거나 끊어지는 것을 방지하기 위하여, 최소의 장력이 균일하게 유지되면서 상기 집전체(w)가 이송되도록 하는 장치이다. In detail, in order to prevent the collector (w) of the fine wire type having a diameter of about 0.25 phi from being stretched or broken during the conveying process, the tension adjusting unit (15) So that the whole w is transferred.
더욱 상세히, 상기 장력 감지 어셈블리(16)의 입구단에는 상기 공급 가이드(14)의 출구단이 연결되어, 상기 공급 가이드(14)를 통과하는 집전체(w)가 상기 장력 감지 어셈블리(16)로 이송된다. 그리고, 상기 장력 감지 어셈블리의 출구단에는 상기 피더 어셈블리(17)가 연결되어, 상기 장력 감지 어셈블리(16)를 통과하는 집전체(w)를 잡아당기면서 이송시킨다.More specifically, an outlet end of the
상기 장력 감지 어셈블리(16)는, 제 1 및 제 2 고정 롤러(161,162)와, 상기 제 1 및 제 2 고정 롤러(161,162) 사이에 배치되는 이동 롤러(163)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 고정 롤러(161)와 상기 제 2 고정 롤러(162)는 상기 집전체(w)의 이송 방향으로 소정 간격 이격되는 위치에 배치된다. 그리고, 상기 이동 롤러(163)는 상기 제 1 및 제 2 고정 롤러(161,162) 사이 지점에 배치되고, 상기 집전체(w)의 이송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 그리고, 상기 이동 롤러(163)는 상기 제 1 및 제 2 고정 롤러(161,162)로부터 가까워지는 방향또는 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 여기서, 상기 이동 롤러(163)가 하나만 제공되는 실시예로 설명하고 있으나, 이에 제한되지 않고 상기 고정 롤러들(161,162)과 동일한 개수의 이동 롤러들(163)이 상기 집전체(w)의 이송 방향으로 상기 고정 롤러들(161,162)과 교번하여 배치되는 장력 감지 어셈블리(16)도 제안 가능함을 밝혀 둔다. The
상기 이동 롤러(163)와 상기 고정 롤러들(161,162) 사이에 상기 집전체(w)가 놓이고, 상기 롤러들(161 ~163)의 외주면은 상기 집전체(w)와 접촉된다. 그리고, 상기 롤러들(161~163)의 외주면은 소정 깊이로 함몰되어 상기 집전체(w)가 수용되도록 할 수 있다. The current collector w is placed between the moving
한편, 상기 피더 어셈블리(17)는, 상기 장력 감지 어셈블리(16)를 통과한 집전체(w)의 외주면에 밀착된 상태로 회전하여 상기 집전체(w)를 잡아당기는 한 쌍의 피딩 롤러(171)와, 상기 한 쌍의 피딩 롤러(171)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 피딩 모터(173) 및 상기 피딩 모터(173)와 상기 한 쌍의 피딩 롤러(171) 사이에 배치되는 기어 어셈블리(172)를 포함할 수 있다. 상기 기어 어셈블리(172)는 상기 피딩 모터(173)의 회전축으로부터 제공되는 회전력이 상기 한 쌍의 피딩 롤러(171)의 회전축에 각각 전달되도록 한다. 그리고, 상기 기어 어셈블리(172)에 의하여 상기 한 쌍의 피딩 롤러(171)는 동시에 그리고 동일한 속도로 회전하여, 상기 집전체(w)의 단면이 동심원을 유지하면서 이송되도록 한다.The
도 6a를 참조하면, 상기 피딩 모터(173)의 회전에 의하여 상기 한 쌍의 피딩 롤러(171)가 회전하게 되고, 상기 피딩 모터(173)의 회전력(rpm)은 제어부(100)에서 감지된다. 6A, the pair of feeding
또한, 상기 집전체(w)의 이송 속도에 따라 상기 이동 롤러(163)가 상기 고정 롤러(161,162)에 가까워지는 방향 또는 멀어지는 방향 중 어느 일 방향으로 이동할 수 있다. 예컨대, 상기 공급롤(131)의 회전 속도보다 상기 피딩 롤러(171)의 회전 속도가 느리면, 상기 장력 감지 어셈블리(16)를 통과하는 상기 집전체(w)의 장력이 감소하여 느슨하게 된다. 그러면, 상기 이동 롤러(163)가 도면상에서 우측으로 이동하게 될 것이고, 상기 이동 롤러(163)의 이동 거리 값이 센서(미도시)에 의하여 감지된다. 그리고, 상기 센서에 의하여 감지된 상기 이동 롤러(163)의 이동 거리 값은 상기 제어부(100)로 전송된다. Further, the moving
상기 제어부(100)에서는 상기 이동 롤러(163)의 이동 방향과 이동 거리 값을 기반으로 상기 피딩 모터(173)의 부하를 재조정한다. 그러면, 상기 피딩 롤러(171)의 회전수가 증가하면서 상기 집전체(w)의 장력이 증가하여 팽팽하게 된다. 그러면, 상기 이동 롤러(163)가 도면 상에서 왼쪽으로 이동하여 설정 위치로 오게 된다. 이와 같이, 상기 이동 롤러(163)의 이동 방향과 이동 거리에 따라서 상기 제어부(100)는 상기 피딩 모터(173)의 부하를 조절하여 상기 집전체(w)의 장력이 일정하게 유지되도록 한다. The control unit 100 resets the load of the feeding
도 7은 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 얼라인먼트 유닛의 사시도이고, 도 7a는 상기 얼라인먼트 유닛의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 7b는 집전체의 이송 방향으로 바라본 상기 얼라인먼트 유닛의 내부 구성도이다.Fig. 7 is a perspective view of an alignment unit constituting a cathode manufacturing system of a cable-type secondary battery, Fig. 7 (a) is a schematic view showing the internal configuration of the alignment unit, Fig.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 얼라인먼트 유닛(18)은 장력 조절부(15)의 출구단에 위치할 수 있다. Referring to FIG. 7, the
상세히, 상기 얼라인먼트 유닛(18)은, 코팅부(19,28)의 입구측 및 건조부(20,29)의 출구측에 배치되어 집전체(w)의 직선 상태를 유지시켜주고 집전체(w)를 정위치에 정렬시키는 기능을 한다. 예를 들어, 상기 얼라인먼트 유닛(18)이 상기 코팅부(19,28)의 입구측에 배치되어, 상기 코팅부(19)의 입구부터 출구를 연결하는 직선과 상기 얼라인먼트 유닛(18)을 통과하는 집전체(w)가 정확하게 일직선 상에 놓이도록 상기 집전체(w)를 정렬시키는 기능을 한다. In detail, the
또한, 상기 건조부(20,29)를 통과하는 집전체(w)가 일직선 상태를 유지하면서 다음 단계로 이송되도록 한다. Further, the current collector w passing through the drying
도 7a를 참조하면, 상기 얼라인먼트 유닛(18)은, 케이스(181)와, 상기 케이스(181) 내부에 배치되는 다수의 직선 유지 롤러들(182)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7A, the
상세히, 상기 다수의 직선 유지 롤러들(182)은 상기 케이스(181)를 관통하는 상기 집전체(w)의 이송 방향으로 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 상기 다수의 직선 유지 롤러들(182)의 외주면은 상기 집전체(w)를 감싸는 형태로 접촉한다. More specifically, the plurality of
또한, 상기 다수의 직선 유지 롤러들(182)은 상기 집전체(w)의 좌우 측면과 상하 측면을 각각 감싸는 위치에서 상기 집전체(w)의 이송 방향으로 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 다른 방법으로, 상기 집전체(w)의 좌측면과 우측면을 감싸하는 한 쌍의 롤러가 서로 마주보는 위치에 놓이고, 상기 집전체(w)의 상면과 하면을 감싸는 한 쌍의 롤러가 서로 마주보는 위치에 놓이도록 할 수도 있다. The plurality of straight
이러한 구성에 의하면, 상기 집전체(w)는 상기 다수의 직선 유지 롤러들(182)의 외주면과 접촉하는 상태로 이송되어, 상기 얼라인먼트 유닛(18) 내부에서는 상기 집전체(w)가 직선 상태를 유지하게 된다.According to this configuration, the current collector w is transferred in a state of being in contact with the outer peripheral surfaces of the plurality of
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 코팅 장치의 시스템도이고, 도 8a는 상기 코팅 장치를 구성하는 인젝션 유닛의 종단면도이다.FIG. 8 is a system diagram of a coating apparatus constituting a cathode production system of a cable-type secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8A is a longitudinal sectional view of an injection unit constituting the coating apparatus.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코팅 장치(50)는, 코팅용 슬러리가 저장되어 있는 슬러리 탱크(54)와, 상기 슬러리 탱크(54)에 저장된 코팅용 슬러리를 공급하는 공급 펌프(53)와, 상기 공급 펌프(53)로부터 공급되는 코팅용 슬러리의 유량을 조절하는 유량 조절 밸브(52)와, 상기 유량 조절 밸브(52)의 출구를 개폐하는 개폐 밸브(56) 및 상기 개폐 밸브(56)의 출구단에 배치되는 인젝션 유닛(51)을 포함한다. 그리고, 상기 슬러리 탱크(54)와, 상기 공급 펌프(53) 및 상기 유량 조절 밸브(52)는 공급 파이프(55)에 의하여 유동적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 공급 펌프(53)는 모노 펌프(mono pump)로서, 항상 균일하게 맥동 현상 없이 상기 인젝션 유닛(51)으로 슬러리를 공급할 수 있다. 8, a
또한, 상기 인젝션 유닛(51)으로 공급되는 코팅용 슬러리는 상기 인젝션 유닛(51)을 통과하는 집전체(w)의 외주면에 코팅되며, 상기에서 설명한 1차 코팅부(19)와 2차 코팅부(28) 각각은, 상기 인젝션 유닛(51)과, 상기 개폐 밸브(56) 및 상기 유량 조절 밸브(52)를 포함할 수 있다. 구체적으로는 상기 1차 코팅부(19)와 2차 코팅부(28) 각각은 상기 인섹션 유닛(51) 만을 포함하는 것으로 볼 수도 있다. 그리고, 상기 1차 코팅부(19)와 2차 코팅부(28)의 구조 및 기능은 모두 동일하되, 코팅 슬러리가 코팅된 상기 집전체(w)가 인출되는 엔드팁(end tip,후술함)의 내경만 차이가 있다. 즉, 상기 2차 코팅부(28)에 대응하는 인젝션 유닛(51)의 엔드팁의 직경이 상기 1차 코팅부(19)에 대응하는 인젝션 유닛(51)의 엔드팁의 직경보다 약간 더 크게 형성된다. 이는, 코팅 슬러리로 1차 코팅된 집전체(w)가 2차 코팅부(28)를 통과하면서 재차 코팅되기 때문이다. The coating slurry supplied to the
한편, 상기 인젝션 유닛(51)은, 상기 집전체(w)가 지나가는 통로가 직선 형태로 형성된 와이어 가이드(514)와, 상기 와이어 가이드(514)의 단부에 결합되는 엔드팁(513)과, 상기 슬러리 탱크(54)로부터 공급되는 코팅 슬러리가 모이는 인젝션 탱크(511)와, 상기 인젝션 탱크(511)로부터 연장되어 상기 엔드팁(513)의 입구단을 연결하는 인젝션 챔버(512)를 포함할 수 있다. 상기 집전체(w)가 지나가는 통로는 상기 엔드팁(513)의 중심부를 관통하도록 형성된다. The
상세히, 상기 인젝션 챔버(512) 내부에는 인젝션 통로(512a)가 형성되며, 상기 인젝션 챔버(512)의 일단은 상기 인젝션 탱크(511)의 출구단에 연결되고, 타단은 상기 엔드팁(513)의 입구측에 연결된다. 즉, 상기 엔드팁(513)의 입구측에서 상기 집전체(w)의 통로와 상기 인젝션 통로(512a)가 연통하여 코팅 영역(512b)을 형성한다. 따라서, 상기 집전체(w)가 상기 코팅 영역(512b)을 지날 때, 상기 인젝션 통로(512a)를 통하여 공급되는 코팅용 슬러리가 상기 집전체(w)의 외주면에 도포되어 코팅된다. An
상기 인젝션 유닛(51)의 입구측에는 상기 얼라인먼트 유닛(18)이 배치되기 때문에, 상기 집전체(w)가 직선 상태로 인입될 수 있다. 그리고, 상기 집전체(w)의 외주면에 1차 코팅되는 물질층은 흑연을 포함하는 음극 전극층으로서, 직경이 약 0.25밀리미터인 상기 집전체(w)의 외주면에 약 100마이크로미터 정도의 두께로 코팅된다. 그리고, 상기 2차 코팅부(28)에서 코팅되는 물질층은 폴리머 소재의 도전층으로서 약 6~7마이크로미터 정도의 두께로 코팅된다. 상기 1차 코팅층은 케이블형 2차 전지에서 배터리의 출력에 관련이 되므로, 적절한 두께로 하는 것이 가능하다. 상기 2차 코팅층은 상기 1차 코팅층의 손상을 방지하기 위한 목적으로 코팅되는 것으로서, 가능하면 얇게 코팅될 수록 유리하다. 그러나, 5마이크로미터 이하로 얇게 코팅되는 경우에는 1차 코팅층을 적절하게 보호할 수 없는 문제가 생길 수 있다. Since the
또한, 상기 인젝션 유닛(51)의 토출구에 엔드팁(513)이 형성됨으로써, 상기 코팅 영역(512b)에서 전극층이 코팅된 상기 집전체(w)가 상기 엔드팁(513)을 통과하면서 상기 코팅층이 일정한 두께를 유지하면서 상기 인젝션 유닛(51)으로부터 인출된다. The
또한, 상기 코팅용 슬러리가 상기 인젝션 유닛(51) 내부에서 상기 집전체(w)의 외주면에 코팅될 때, 외부 공기와의 접촉이 차단되므로 슬러리의 점도가 변화하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 슬러리의 점도 변화를 최소화할 수 있으므로 일정 수준 이상의 코팅 품질이 유지될 수 있는 장점이 있다. Further, when the coating slurry is coated on the outer circumferential surface of the current collector w in the
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 건조 유닛의 정면도이고, 도 9a는 도 9의 I-I를 따라 절개되는 횡단면도이다. FIG. 9 is a front view of a drying unit constituting a cathode manufacturing system of a cable-type secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9A is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG.
도 9 및 도 9a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건조 유닛(60)은, 열풍을 이용하여 상기 인젝션 유닛(51)을 통과하면서 슬러리가 코팅된 집전체(w)를 건조시키기 위하여 제공된다. 9 and 9A, a drying
상세히, 상기 1차 및 2차 건조부(20,29)는 상기 건조 유닛(60)을 포함할 수 있다. 상기 건조 유닛(60)은, 일측에 열풍이 유입되는 유입구(611)가 형성되는 유입측 헤더(61)와, 열풍이 토출되는 토출구(621)가 형성되는 토출측 헤더(62)와, 상기 유입측 헤더(61)와 토출측 헤더(62)가 서로 반대면에 부착되는 건조 챔버(63)를 포함할 수 있다.In detail, the primary and
더욱 상세히, 상기 건조 챔버(63) 내부에는 상기 유입구(611)를 통하여 유입되는 열풍이 흐르는 건조 공간이 형성되고, 상기 집전체(w)는 상기 건조 챔버(63)를 관통한다. 그리고, 상기 집전체(w)가 상기 건조 챔버(63) 내에서 이송되는 방향과 반대되는 방향으로 열풍이 흐르도록 상기 건조 유닛(60)이 설계될 수 있다. More specifically, a drying space through which hot air flowing through the
예를 들어, 코팅이 완료된 집전체(w)가 상기 건조 챔버(63)의 내부를 관통하되, 상기 건조 챔버(63)의 하단으로부터 상단 쪽으로 이송되는 경우, 상기 유입측 헤더(61)는 상기 건조 챔버(63)의 상단에 결합되고, 상기 토출측 헤더(62)는 상기 건조 챔버(63)의 하단에 결합될 수 있다. 그러면, 상기 집전체(w)의 이동 방향과 열풍의 유동 방향이 서로 대향되어, 상기 집전체(w)의 이동 방향과 열풍의 유동 방향이 동일한 경우에 비하여 상기 집전체(w)의 외주면에 코팅된 전극층 또는 도전층과 열풍의 열교환 효율이 더 좋아지는 장점이 있다. For example, when the coated current collector w passes through the inside of the drying
한편, 건조 시간 단축과 상기 코팅층의 전극 품질 향상을 위하여, 적외선이 방출되는 별도의 히터(64)가 상기 집전체(w)의 주위에 배치될 수 있다. 상세히, 본 실시예에서는 상기 집전체(w)의 주위에 4 개의 히터(64)가 상기 집전체(w)와 평행하게 배치되는 것으로 제시되어 있다. 여기서, 하나의 집전체(w) 주위에 배치되는 히터(64)의 개수는 제시되는 실시예에 제한되지 아니함을 밝혀 둔다. On the other hand, in order to shorten the drying time and improve the quality of the electrode of the coating layer, a
또한, 상기 건조 챔버(63) 내부로 열풍이 유입되는 과정에서, 이물질이 상기 건조 챔버(63)로 유입되어 상기 집전체(w)의 코팅층에 부착되는 것을 방지하기 위하여, 상기 유입구(611)에는 이물질을 걸러주는 필터가 장착될 수 있다. 그리고, 상기 필터는 헤파 필터(HEPA filter)를 포함할 수 있다. In order to prevent foreign substances from flowing into the drying
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 직경 검출부와 방향 전환 가이드를 보여주는 사시도이다. 10 is a perspective view showing a diameter detecting unit and a direction changing guide that constitute a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 코팅 및 건조가 완료된 집전체(w)는 직경 검출부(25)를 통과하면서 코팅된 슬러리의 외경과 진원도가 측정된다.Referring to FIG. 10, the outer diameter and roundness of the coated slurry are measured while passing through the
상세히, 상기 직경 검출부(25)는 비접촉식 직경 검출 장치로서, 상기 집전체(w)의 외측에서 레이저 광을 조사하여 상기 집전체(w)의 외주면에 코팅된 코팅층의 외경(또는 두께)과 진원도를 감지 또는 측정하여 그 값을 상기 제어부(100)로 전달한다. More specifically, the
상기 직경 검출부(25)는, 지지벽(12)에 부착되는 바디부(251)와, 상기 바디부(251)의 단부에 배치되는 다수의 레이저 조사부(252)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 레이저 조사부(252)는 3개의 레이저 조사부(252)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 3개의 레이저 조사부(252)는 상기 집전체(w)의 외측에서 원주 방향으로 120도씩 일정 간격 이격되게 배치되어, 상기 집전체(w)의 외주면에 레이저 광을 조사할 수 있다. 그러나, 상기 레이저 조사부(252)는 2개 이하 또는 4개 이상이 집전체(w)의 주위에 배치되는 것도 가능하다. The
또한, 상기 직경 검출부(25)는 제시된 실시예에 제한되지 않고, 상기 집전체(w)에 직접 접촉하지 않으면서 코팅층의 외경이나 진원도를 측정할 수 있는 모든 측정 수단이 적용 가능함을 밝혀둔다. It is to be noted that the
또한, 2차 코팅부(29)의 출구측에 배치되는 상기 직경 검출부(31)도 상술한 직경 검출부(25)와 동일한 제품이므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다. The
한편, 상기 방향 전환 가이드(26)는, 상기 지지벽(12)의 전면 쪽에 배치되는 제 1 전환 롤러(261)와, 상기 지지벽(12)의 후면 쪽에 배치되는 제 2 전환 롤러(262) 및 상기 지지벽(12)의 상단에 고정되는 롤러 지지부(263)를 포함할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 전환 롤러(261)와 상기 제 2 전환 롤러(262)는 상기 로러 지지부(263)의 전단과 후단에 각각 회전 가능하게 연결될 수 있다. The
상기 직경 검출부(25)를 통과한 집전체(w)는 상기 제 1 전환 롤러(261)와 제 2 전환 롤러(262)에 의하여 이송 방향이 180도 전환된다. 만일, 본 발명의 실시예에 따른 제조 시스템의 집전체 공급부(13)로부터 집전체 회수부(32)까지 수직하게 일렬로 배치가능하다면, 상기 방향 전환 가이드(26)는 필요하지 않을 수 있다. The flow direction of the current collector w having passed through the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템을 구성하는 집전체 회수부를 보여주는 도면이다.11 is a view showing a collector collecting part constituting a cathode manufacturing system of a cable type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 집전체 회수부(32)는, 샤프트(322)와, 상기 샤프트(322)의 외주면에 장착되는 감김 롤(321)과, 상기 샤프트(322)를 지지하는 샤프트 지지대(323)와, 상기 샤프트(322)를 회전시키는 구동 모터(324)를 포함한다.11, the
상기 집전체 회수부(32)의 구성은 상기 집전체 공급부(13)와 동일한 구성을 이룬다. 특히 상기 샤프트(322)는 상기 집전체 공급부(13)의 샤프트(132)와 같은 에어 프릭션 샤프트일 수 있다. The structure of the
여기서, 상기 집전체 공급부(13)의 경우, 상기 샤프트(132)가 회전만 하고 수평 이동은 불가능하게 상기 베이스(11)에 고정된다. 그래서, 상기 집전체(w)가 상기 공급롤(131)로부터 풀릴 때, 집전체(w)가 좌우 방향으로 이동하면서 풀린다. Here, in the case of the current
코팅 작업이 완료되어 음극이 형성된 상기 집전체(w)를 상기 감김롤(321)에 감을 때에도, 권취 평탄화를 위하여 상기 집전체(w)가 상기 감김롤(321)의 폭 방향으로 왕복 이동하면서 권취되어야 한다. 그러나, 코팅층이 형성된 집전체(w)는 직선 상태로 유지되면서 상기 감김 롤(321)에 권취되는 것이 품질 유지에 유리하다. The current collector w is reciprocated in the width direction of the winding
이를 위해서 상기 집전체 회수부(32) 자체가 상기 베이스(11) 상에서 이동하도록 할 필요가 있다. 상기 집전체 회수부(32)의 일측 가장자리에는 상기 집전체 회수부(32)의 이동을 유발하는 감김 보조 장치(40)가 제공된다.To this end, it is necessary to make the
상세히, 상기 감김 보조 장치(40)는, 상기 감김 롤(321)이 상기 샤프트(322)의 길이 방향으로 전진과 후퇴(도면 상에서는 좌우 방향 이동)를 반복하도록 한다. 그러면, 상기 집전체(w)는 이송 라인을 따라 직선 상태를 유지하면서 이동하고, 상기 감김 롤(321)에 평탄하게 감기게 된다. In detail, the
상기 감김 보조 장치(40)는, 상기 베이스(11)의 상면에 고정되는 하우징(41)과, 상기 하우징(41)으로부터 인출입 가능한 실린더(42) 및 상기 실린더(42)의 단부에 연결되는 커넥터(43)를 포함할 수 있다. 상기 커넥터(43)는 상기 실린더(42)와 상기 샤프 지지대(323)에 고정 결합된다. 그리고, 상기 실린더(42)는 유압 또는 공압에 의하여 상기 하우징(41)으로부터 인출되거나 상기 하우징(41) 내부로 인입되는 구조일 수 있다. The winding
이러한 구조에 의하면, 코팅이 완료된 상기 집전체(w)가 상기 감김 롤(321)에 감길 때, 상기 감김 롤(321)이 상기 샤프트(322)의 길이 방향으로 왕복 이동함으로써, 상기 집전체(w)가 상기 감김 롤(321)에 균일하게 감긴다.According to this structure, when the coated current collector w is wound on the winding
한편, 집전체 회수부(32)가 수평면 상에서 직선 왕복 이동 가능하도록 하는 수단이 필요하다. 상세히, 상기 베이스의 상면에는 슬라이드 레일(111)이 장착되고, 상기 샤프트 지지대(323)의 하단에는 슬라이더(112)가 장착될 수 있다. 그리고, 상기 슬라이더(112)는 상기 슬라이드 레일(111)에 결합되어, 상기 슬라이드 레일(111)을 따라 슬라이딩 이동한다. 이러한 슬라이딩 구조에 의하여 상기 감김 보저 장치(40)가 상기 집전체 회수부(32)를 밀거나 당기면, 상기 집전체 회수부(32)는 상기 베이스(11) 상면에서 상기 슬라이드 레일(111)을 따라 직선 왕복 운동하게 된다. On the other hand, means for making the current collecting
상기와 같은 구성을 이루는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템에서 이루어지는 음극 제조 과정을 순서대로 설명하면 다음과 같다. The negative electrode manufacturing process in the negative electrode manufacturing system of the cable-type secondary battery having the above-described structure will be described below in order.
먼저, 상기 집전체 공급부(13)의 공급 롤(131)에 감긴 구리 와이어 형태의 집전체(w)가 풀리면서 상기 공급 가이드(14)로 안내된다. 상기 공급 가이드(14)에 의하여 안내되는 집전체(w)는 상기 장력 조절부(15)를 통과하면서 일정 수준 이상의 장력이 유지되면서 이송된다. 그리고, 상기 장력 조절부(15)를 통과한 집전체(w)는 상기 얼라인먼트 유닛(18)을 통과하고, 상기 얼라인먼트 유닛(18)에 의하여 집전체(w)가 직선 상태를 유지하면서 상기 1차 코팅부(19)로 안내된다. A copper wire-shaped current collector w wound on a
또한, 상기 집전체(w)는 상기 1차 코팅부(19)를 통과하면서 외주면에 전극 슬러리에 의하여 전극층이 코팅된다. 그리고, 상기 1차 코팅부(19)를 통과한 집전체는 상기 1차 건조부(20)를 통과하면서 건조 과정을 거친다. 그리고, 상기 1차 건조부(20)를 통과한 집전체(w)는 얼라인먼트 유닛(21)과 장력 조절부(23)를 차례로 통과한다. Also, the current collector w is coated with the electrode layer by the electrode slurry on the outer peripheral surface while passing through the
여기서, 상기 1차 건조부(20)의 입구와 출구 쪽에 각각 얼라인먼트 유닛(18,21)이 장착되어, 상기 집전체(w)가 직선 상태를 유지하면서 상기 1차 건조부(20)를 통과하게 된다.
한편, 상기 장력 조절부(22)를 통과한 집전체(w)는 상기 직경 검출부(25)에서 상기 전극층의 두께와 진원도가 측정된다. 그리고, 상기 직경 검출부(25)를 통과하고 상기 방향 전환 가이드(26)를 통과하면서 이송 방향이 180도 전환된다. 즉, 상기 집전체(w)는 상기 지지벽(12)의 후면을 따라 하강 이동하게 된다. On the other hand, the current collector w having passed through the
또한, 상기 방향 전환 가이드(26)를 통과한 집전체(w)는 얼라인먼트 유닛(27)을 통과한 뒤 2차 코팅부(28)로 안내된다. 상기 집전체(w)가 상기 2차 코팅부(28)를 통과하면서, 상기 전극층의 외주면에 도전층이 코팅된다. 그리고, 상기 2차 코팅부(28)를 통과한 집전체(w)는 2차 건조부(29)를 통과하면서 건조되고, 얼라인먼트 유닛(30)과 직경 검출부(31)를 통과하 다음 상기 집전체 회수부(32)의 감김 롤(321)에 감긴다. The current collector w having passed through the
여기서, 상기 2차 코팅부(28)의 입구측과 출구측에도 얼라인먼트 유닛(27,30)이 배치되어, 상기 집전체(w)가 직선 상태를 유지하면서 상기 2차 코팅부(28)와 상기 2차 건조부(29)를 통과할 수 있게 가이드된다.
또한, 집전체(w)가 상기 직경 검출부(31)를 통과하면서 상기 도전층의 두께와 진원도가 측정된다. 측정된 두께와 진원도 값은 상기 제어부(100)로 전달되고, 상기 제어부(100)는 정상 두께로 코팅이 되도록 상기 장력 조절부(15,22)의 피더 어셈블리(17,24)의 구동을 제어한다.Further, the thickness and the roundness of the conductive layer are measured while the collector (w) passes through the diameter detecting portion (31). The measured thickness and roundness values are transmitted to the controller 100 and the controller 100 controls driving of the
그리고, 상기 코팅 과정이 종료되어 음극이 제조된 집전체(w)가 상기 감김 롤(321)에 감길 때, 상기 감김 보조 장치(40)의 동작에 의하여 상기 집전체 회수부(32)가 좌우 방향으로 왕복 이동함으로써 상기 집전체(w)가 상기 감김 롤(321)에 균일하고 평탄하게 감긴다. When the
Claims (26)
상기 베이스에 놓이고, 케이블 형태의 집전체가 공급되는 집전체 공급부;
상기 집전체 공급부에서 공급되는 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 집전체의 외주면에 슬러리 코팅층을 형성시키는 코팅부;
상기 코팅부의 출구측에 배치되고, 외주면에 상기 코팅층이 형성된 상기 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 코팅층을 건조시키는 건조부; 및
상기 건조부를 통과하는 상기 집전체를 감아서 회수하는 집전체 회수부를 포함하고,
상기 집전체는, 외주면에 상기 코팅층을 형성하기 위하여, 적어도 상기 코팅부 및 상기 건조부를 수직선 상태로 통과하는 것을 특징으로 하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.Base;
A current collecting part placed on the base and supplied with a current collector in the form of a cable;
A coating unit that draws and draws a current collector supplied from the current collector supply unit and forms a slurry coating layer on an outer circumferential surface of the current collector;
A drying unit disposed at an outlet side of the coating unit, the drying unit having the current collector having the coating layer formed on the outer circumferential surface thereof drawn in and out, and drying the coating layer; And
And a collector collecting part for collecting and collecting the collector passing through the drying part,
Wherein the current collector passes through at least the coating portion and the drying portion in a vertical line state in order to form the coating layer on the outer circumferential surface.
상기 코팅부는,
상기 집전체의 외주면에 전극층을 코팅시키는 1차 코팅부와,
상기 1차 코팅부를 통과한 상기 집전체가 인입되고, 상기 전극층의 외주면에 도전층을 코팅시키는 2차 코팅부를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method according to claim 1,
The coating portion may include:
A primary coating unit coating an electrode layer on an outer circumferential surface of the current collector,
And a secondary coating part for drawing the current passing through the primary coating part and coating the conductive layer on the outer circumferential surface of the electrode layer.
상기 건조부는,
상기 1차 코팅부의 출구 측에 배치되는 1차 건조부와,
상기 2차 코팅부의 출구 측에 배치되는 2차 건조부를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.3. The method of claim 2,
The drying unit includes:
A primary drying unit disposed at an outlet side of the primary coating unit,
And a secondary drying unit disposed at an outlet side of the secondary coating unit.
상기 1차 코팅부의 입구측과 상기 2차 코팅부의 입구측에 각각 배치되어, 상기 1차 및 2차 코팅부로 진입하는 집전체의 위치 정렬 및 직선상태 유지 기능을 수행하는 제 1 얼라인먼트 유닛과,
상기 1차 건조부와 2차 건조부의 출구측에 각각 배치되어, 상기 집전체가 수직선 상태로 상기 1차 건조부 및 2차 건조부를 통과하도록 기능하는 제 2 얼라인먼트 유닛을 더 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method of claim 3,
A first alignment unit disposed at an inlet side of the primary coating unit and an inlet side of the secondary coating unit and performing a position alignment and a straight line maintenance function of the current collector entering the primary coating unit and the secondary coating unit,
Further comprising a second alignment unit disposed at an outlet side of the primary drying unit and the secondary drying unit and functioning to pass the current collector through the primary drying unit and the secondary drying unit in a vertical line state, A cathode manufacturing system for a battery.
상기 제 1 얼라인먼트 유닛의 입구측에 배치되어, 상기 집전체의 장력이 일정 수준으로 유지되도록 하는 장력 조절부를 더 포함하고,
상기 장력 조절부는,
상기 집전체를 이송시키는 한 쌍의 피딩 롤러 및 상기 피딩 롤러를 구동하는 피딩 모터를 포함하는 피더 어셈블리와,
상기 피더 어셈블리의 입구측에서 상기 집전체의 장력 변화을 감지하는 장력 감지부를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.5. The method of claim 4,
Further comprising a tension adjusting unit disposed at an inlet side of the first alignment unit and configured to maintain a tensile force of the current collector at a predetermined level,
The tension adjusting unit may include:
A feeder assembly including a pair of feeding rollers for feeding the current collector and a feeding motor for driving the feeding rollers,
And a tension detector for detecting a change in tension of the current collector at an inlet side of the feeder assembly.
상기 장력 감지부에서 감지된 상기 집전체의 장력 변화값을 수신하고, 수신된 장력 변화값에 대응하는 상기 피딩 모터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.6. The method of claim 5,
And a control unit for receiving a tension change value of the current collector sensed by the tension sensing unit and controlling driving of the feeding motor corresponding to the received tension change value.
상기 장력 감지부는,
상기 집전체의 이송을 가이드하도록 상기 집전체의 이송 방향으로 간격으로 두어 배치되는 다수의 고정 롤러와,
상기 다수의 고정 롤러 사이에 배치되는 하나 또는 다수의 이동 롤러를 포함하고,
상기 이동 롤러와 상기 고정 롤러는 상기 집전체를 기준으로 서로 반대 편에 배치되는 것을 특징으로 하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method according to claim 6,
The tension sensing unit may include:
A plurality of fixing rollers disposed at intervals in the conveying direction of the current collector to guide conveyance of the current collector;
And one or more moving rollers disposed between the plurality of fixing rollers,
Wherein the moving roller and the fixing roller are disposed opposite to each other with respect to the current collector.
상기 이동 롤러는, 이송 중인 상기 집전체의 장력 변화에 따라 상기 집전체의 이송 방향에 직교하는 방향으로 이동 가능하고,
상기 집전체의 장력 변화에 따라 상기 고정 롤러에 가까워지는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the moving roller is movable in a direction perpendicular to a feeding direction of the current collector in accordance with a change in tension of the current collector being fed,
And moves in a direction toward or away from the fixed roller in accordance with a change in tension of the current collector.
상기 이동 롤러가 설정 지점으로부터 상기 고정 롤러에 더 가까워지는 방향으로 이동하면, 상기 피딩 롤러의 회전 속도는 증가되어 상기 집전체의 장력이 증가되고,
상기 이동 롤러가 설정 지점으로부터 상기 고정 롤러로부터 더 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 피동 롤러의 회전 속도는 감소되어 상기 집전체의 장력이 감소되는 것을 특징으로 하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.9. The method of claim 8,
When the moving roller moves from a set point toward a direction closer to the fixed roller, the rotating speed of the feeding roller is increased to increase the tension of the current collector,
Wherein the rotating speed of the driven roller is reduced when the moving roller moves in a direction away from the fixed roller from the set point, thereby reducing the tension of the current collector.
상기 집전체 공급부 및 상기 집전체 회수부 각각은,
집전체를 풀거나 감는 롤과,
상기 롤의 중심을 관통하여 상기 롤을 회전시키는 샤프트와,
상기 샤프트에 회전력을 공급하는 구동 모터 및
상기 샤프트를 수평 상태로 지지하는 샤프트 지지대를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method according to claim 1,
Wherein each of the current collecting unit and the current collecting unit includes:
A roll unwinding or winding the current collector,
A shaft passing through the center of the roll to rotate the roll,
A drive motor for supplying rotational force to the shaft,
And a shaft support for supporting the shaft in a horizontal state.
상기 집전체 회수부의 샤프트 지지대에 연결되어 상기 집전체 회수부를 수평 왕복 이동 시키는 감김 보조 장치와,
상기 베이스의 상면에 놓이는 슬라이드 레일과,
상기 집전체 회수부의 샤프트 지지대 하단에 제공되고, 상기 슬라이드 레일을 따라 이동하는 슬라이더를 더 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.11. The method of claim 10,
A winding auxiliary device connected to a shaft support of the current collecting part to horizontally reciprocate the current collecting part,
A slide rail disposed on an upper surface of the base,
And a slider provided at a lower end of the shaft support of the collector collecting portion and moving along the slide rail.
상기 감김 보조 장치는,
상기 베이스에 고정되는 하우징과,
상기 하우징으로부터 인출 또는 상기 하우징 내부로 인입되는 실린더와,
상기 실린더의 단부에 형성되고, 상기 집전체 회수부의 샤프트 지지대에 연결되는 커넥터를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.12. The method of claim 11,
The winding auxiliary device comprises:
A housing fixed to the base,
A cylinder which is drawn out from the housing or introduced into the housing,
And a connector formed at an end of the cylinder and connected to a shaft support of the collector collecting part.
상기 베이스의 상면에서 연장되는 지지벽을 더 포함하고,
상기 1차 코팅부 및 1차 건조부는 상기 지지벽의 전면에 상하 방향으로 배치되고,
상기 2차 코팅부 및 2차 건조부는 상기 지지벽의 후면에 상하 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method of claim 3,
Further comprising a support wall extending from an upper surface of the base,
Wherein the primary coating portion and the primary drying portion are vertically arranged on the front surface of the support wall,
Wherein the secondary coating portion and the secondary drying portion are vertically disposed on a rear surface of the support wall.
상기 지지벽의 상단에 놓여서, 수직 상향 이송되는 상기 집전체가 수직 하향 이송되도록 이송 방향을 전환시켜주는 방향 전환 가이드를 더 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.14. The method of claim 13,
Further comprising a direction changing guide which is placed on an upper end of the support wall to switch the conveying direction so that the current collector vertically upwardly conveyed is vertically downwardly conveyed.
상기 코팅부는, 수직 이송되는 상기 집전체의 외주면에 슬러리를 도포시키는 인젝션 유닛을 포함하고,
상기 인젝션 유닛은,
상기 집전체가 수직 이동하여 통과하도록 내부에 안내홀이 수직선 형태로 형성되는 와이어 가이드와,
상기 와이어 가이드의 단부에 결합되는 엔드팁과,
상기 엔드팁의 입구부에 해당하는 상기 와이어 가이드의 측면에 연결되어 슬러리를 공급하는 인젝션 통로가 형성되는 인젝션 챔버와,
상기 인젝션 챔버의 입구측에 형성되어, 상기 슬러리가 저장되는 인젝션 탱크를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the coating unit includes an injection unit for applying a slurry to an outer circumferential surface of the current collector vertically transported,
The injection unit includes:
A wire guide in which a guide hole is formed in a vertical line shape so that the current collector moves vertically,
An end tip coupled to an end of the wire guide,
An injection chamber connected to a side surface of the wire guide corresponding to an inlet of the end tip to form an injection passage for supplying slurry,
And an injection tank formed at an inlet side of the injection chamber and storing the slurry.
상기 인젝션 통로의 단부는 상기 엔드팁의 입구측에서 상기 안내홀과 연통하여 코팅 영역을 형성하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.16. The method of claim 15,
Wherein an end portion of the injection path forms a coating region at an inlet side of the end tip in communication with the guide hole.
상기 건조부는,
상기 집전체가 수직하게 통과하는 건조 챔버와,
상기 건조 챔버의 일단에 연결되어, 건조 공기를 상기 건조 챔버로 유입시키는 유입측 헤더와,
상기 건조 챔버의 타단에 연결되어, 상기 건조 챔버 내의 건조 공기를 외부로 배출시키는 토출측 헤더를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method according to claim 1,
The drying unit includes:
A drying chamber in which the current collector passes vertically,
An inlet header connected to one end of the drying chamber for introducing dry air into the drying chamber,
And a discharge side header connected to the other end of the drying chamber for discharging dry air in the drying chamber to the outside.
상기 건조 챔버 내부에서 상기 집전체의 주변에 수직하게 배치되는 하나 또는 다수의 히터를 더 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.18. The method of claim 17,
Further comprising one or more heaters vertically disposed in the periphery of the current collector inside the drying chamber.
상기 건조부의 출구 측에서 상기 코팅층의 두께 또는 진원도를 검출하는 직경 검출부를 더 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.The method according to claim 1,
And a diameter detector for detecting the thickness or roundness of the coating layer at the outlet side of the drying unit.
상기 직경 검출부는,
바디부와,
상기 바디부에 구비되어 상기 집전체에 레이저를 조사하는 레이저 조사부를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.20. The method of claim 19,
The diameter detecting unit
A body part,
And a laser irradiation unit provided in the body part and irradiating a laser to the current collector.
상기 집전체를 이송시키는 한 쌍의 피딩 롤러 및 상기 피딩 롤러를 구동하는 피딩 모터를 포함하는 피더 어셈블리와;
상기 피딩 모터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 직경 검출부에서 검출된 측정값은 상기 제어부로 전송되는 것을 특징으로 하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.20. The method of claim 19,
A feeder assembly including a pair of feeding rollers for feeding the current collector and a feeding motor for driving the feeding rollers;
Further comprising a control unit for controlling driving of the feeding motor,
And the measured value detected by the diameter detecting unit is transmitted to the control unit.
상기 베이스에 놓이고, 케이블 형태의 집전체가 공급되는 집전체 공급부;
상기 집전체 공급부에서 공급되는 집전체의 장력이 일정 수준으로 유지되도록 하는 장력 조절부;
상기 집전체 공급부에서 공급되는 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 집전체의 외주면에 슬러리 코팅층을 형성하는 1차 코팅부;
상기 코팅부의 출구측에 배치되고, 외주면에 상기 코팅층이 형성된 상기 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 코팅층을 건조시키는 1차 건조부; 및
상기 1차 건조부를 통과한 상기 집전체의 장력이 일정 수준으로 유지되도록 하는 장력 조절부;
상기 1차 건조부를 통과한 상기 집전체의 코팅 두께를 측정하는 직경 검출부;
상기 베이스의 상면에서 연장되는 지지벽을 더 포함하고, 상기 지지벽의 상단에 놓여서 상기 집전체의 이송 방향을 전환하는 방향전환 가이드;
상기 코팅층이 형성된 집전체의 외주면에 슬러리 코팅층을 형성하는 2차 코팅부;
상기 2차 코팅부의 출구측에 배치되고, 외주면에 상기 코팅층이 형성된 상기 집전체가 인입 및 인출되며, 상기 코팅층을 건조시키는 2차 건조부;
상기 2차 건조부를 통과한 상기 집전체의 코팅 두께를 측정하는 직경 검출부;
상기 건조부를 통과하는 상기 집전체를 감아서 회수하는 집전체 회수부;
상기 직경 검출부에서 측정된 값에 따라 상기 장력 조절부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 집전체는, 외주면에 상기 코팅층을 형성하기 위하여, 적어도 상기 코팅부 및 상기 건조부를 수직방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.Base;
A current collecting part placed on the base and supplied with a current collector in the form of a cable;
A tension adjuster for maintaining the tension of the current collector supplied from the current collector to a predetermined level;
A primary coating unit for supplying and discharging the current collector supplied from the current collector supply unit and forming a slurry coating layer on an outer circumferential surface of the current collector;
A primary drying unit disposed at an outlet side of the coating unit, the primary drying unit having the coating layer formed on the outer circumferential surface thereof for drawing and drawing the coating layer, and drying the coating layer; And
A tension regulating unit for maintaining a tension of the current collector passing through the primary drying unit at a predetermined level;
A diameter detector for measuring a coating thickness of the current collector passed through the primary drying unit;
Further comprising a support wall extending from an upper surface of the base, the guide being placed on an upper end of the support wall to switch the conveying direction of the current collector;
A secondary coating part for forming a slurry coating layer on an outer circumferential surface of the current collector on which the coating layer is formed;
A secondary drying unit disposed at an outlet side of the secondary coating unit and having the coating layer formed on an outer circumferential surface thereof to be drawn in and drawn out and drying the coating layer;
A diameter detector for measuring a coating thickness of the current collector passing through the secondary drying unit;
A collector collecting part for collecting and collecting the current passing through the drying part;
And a control unit for controlling the tension adjusting unit according to a value measured by the diameter detecting unit,
Wherein the current collector passes through at least the coating portion and the drying portion in the vertical direction so as to form the coating layer on the outer circumferential surface.
상기 1차 및 2차 코팅부는, 상기 집전체의 외주면에 슬러리를 도포시키는 인젝션 유닛을 포함하고,
상기 인젝션 유닛은,
상기 집전체가 통과하는 안내홀이 형성된 와이어 가이드와,
상기 와이어 가이드의 단부에 결합되는 엔드팁과,
상기 엔드팁의 입구부에 해당하는 상기 와이어 가이드의 측면에 연결되어 슬러리를 공급하는 인젝션 통로가 형성되는 인젝션 챔버와,
상기 인젝션 챔버의 입구측에 형성되어, 상기 슬러리가 저장되는 인젝션 탱크를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.23. The method of claim 22,
Wherein the primary and secondary coating portions include an injection unit for applying a slurry to an outer peripheral surface of the current collector,
The injection unit includes:
A wire guide having a guide hole through which the current collector passes,
An end tip coupled to an end of the wire guide,
An injection chamber connected to a side surface of the wire guide corresponding to an inlet of the end tip to form an injection passage for supplying slurry,
And an injection tank formed at an inlet side of the injection chamber and storing the slurry.
상기 인젝션 통로의 단부는 상기 엔드팁의 입구측에서 상기 안내홀과 연통하여 코팅 영역을 형성하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.24. The method of claim 23,
Wherein an end portion of the injection path forms a coating region at an inlet side of the end tip in communication with the guide hole.
상기 1차 코팅부의 입구측과 상기 2차 코팅부의 입구측에 각각 배치되어, 상기 1차 및 2차 코팅부로 진입하는 집전체의 위치 정렬 및 직선상태 유지 기능을 수행하는 제 1 얼라인먼트 유닛과,
상기 1차 건조부와 2차 건조부의 출구측에 각각 배치되어, 상기 집전체가 수직선 상태로 상기 1차 건조부 및 2차 건조부를 통과하도록 기능하는 제 2 얼라인먼트 유닛을 더 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.23. The method of claim 22,
A first alignment unit disposed at an inlet side of the primary coating unit and an inlet side of the secondary coating unit and performing a position alignment and a straight line maintenance function of the current collector entering the primary and secondary coating units,
Further comprising a second alignment unit disposed at an outlet side of the primary drying unit and the secondary drying unit and functioning to pass the current collector through the primary drying unit and the secondary drying unit in a vertical line state, A cathode manufacturing system for a battery.
상기 장력 조절부는,
상기 집전체를 이송시키는 한 쌍의 피딩 롤러 및 상기 피딩 롤러를 구동하는 피딩 모터를 포함하는 피더 어셈블리와,
상기 피더 어셈블리의 입구측에서 상기 집전체의 장력 변화을 감지하는 장력 감지부를 포함하는 케이블형 2차 전지의 음극 제조 시스템.23. The method of claim 22,
The tension adjusting unit may include:
A feeder assembly including a pair of feeding rollers for feeding the current collector and a feeding motor for driving the feeding rollers,
And a tension detector for detecting a change in tension of the current collector at an inlet side of the feeder assembly.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140130392A KR101556857B1 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | Manufactoring system of anode for cable type secondary battery |
CN201580052723.9A CN107078285B (en) | 2014-09-29 | 2015-04-14 | System for manufacturing anode of cable-type secondary battery |
PCT/KR2015/003727 WO2016052825A1 (en) | 2014-09-29 | 2015-04-14 | System for manufacturing anode of cable type secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140130392A KR101556857B1 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | Manufactoring system of anode for cable type secondary battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101556857B1 true KR101556857B1 (en) | 2015-10-01 |
Family
ID=54338508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140130392A KR101556857B1 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | Manufactoring system of anode for cable type secondary battery |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101556857B1 (en) |
CN (1) | CN107078285B (en) |
WO (1) | WO2016052825A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112547440A (en) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | Glue filling clamp for wire passing bolt |
WO2022154362A1 (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Measurement device and measurement method for measuring roundness of coating roll for manufacturing battery |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102299988B1 (en) * | 2018-01-16 | 2021-09-09 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Notching device and method for secondary battery |
CN112295863B (en) * | 2020-10-30 | 2021-05-04 | 常州嘉业智能装备科技有限公司 | Automatic blanking equipment of plate coating machine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011077070A (en) | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nippon Zeon Co Ltd | Electrode active material sheet with support and method for producing electrode for electrochemical element |
JP2013206579A (en) | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toyota Motor Corp | Cathode and its manufacturing method and nonaqueous electrolyte secondary battery using cathode |
JP2014043602A (en) | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Facility and method for producing fibrous electrode |
JP2014107237A (en) | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Meiko Electronics Co Ltd | Electrode sheet drying device and electrode sheet drying method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1091006C (en) * | 1995-04-12 | 2002-09-18 | 美国铝公司 | Method and apparatus for coating a metal strip and the product thereof |
JP2005276444A (en) * | 2004-03-22 | 2005-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of battery electrode, manufacturing device of battery electrode, and battery electrode |
CN200984545Y (en) * | 2006-09-30 | 2007-12-05 | 万向电动汽车有限公司 | Device of the polymericcompound lithium ionic cell fluid continuous coating |
JP5788105B2 (en) * | 2011-10-25 | 2015-09-30 | エルジー・ケム・リミテッド | Secondary battery negative electrode and secondary battery including the same |
CN202725427U (en) * | 2012-08-10 | 2013-02-13 | 汕头市欧格包装机械有限公司 | Double-face one-shot coating device for coiling base materials |
CN103691626A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 天津力好科技发展有限公司 | Isolated film coater |
-
2014
- 2014-09-29 KR KR1020140130392A patent/KR101556857B1/en active IP Right Grant
-
2015
- 2015-04-14 WO PCT/KR2015/003727 patent/WO2016052825A1/en active Application Filing
- 2015-04-14 CN CN201580052723.9A patent/CN107078285B/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011077070A (en) | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nippon Zeon Co Ltd | Electrode active material sheet with support and method for producing electrode for electrochemical element |
JP2013206579A (en) | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toyota Motor Corp | Cathode and its manufacturing method and nonaqueous electrolyte secondary battery using cathode |
JP2014043602A (en) | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Facility and method for producing fibrous electrode |
JP2014107237A (en) | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Meiko Electronics Co Ltd | Electrode sheet drying device and electrode sheet drying method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112547440A (en) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | Glue filling clamp for wire passing bolt |
WO2022154362A1 (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Measurement device and measurement method for measuring roundness of coating roll for manufacturing battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107078285B (en) | 2020-07-24 |
WO2016052825A1 (en) | 2016-04-07 |
CN107078285A (en) | 2017-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101556857B1 (en) | Manufactoring system of anode for cable type secondary battery | |
US9486828B2 (en) | Dual coating system | |
CN106077973B (en) | A kind of lug molding cutting apparatus | |
CN106733415A (en) | A kind of lithium battery pole piece coating machine | |
KR101034356B1 (en) | wire rewinding apparatus and method | |
EP1149789A2 (en) | Web conveying apparatus, and apparatus and method for electrodeposition using web conveying apparatus | |
KR200418696Y1 (en) | wire rewinding apparatus | |
JP2016167337A (en) | Coating applicator | |
US9139373B2 (en) | Conveyor and conveying method | |
US9902563B2 (en) | Conveyor and conveying method | |
CN206464157U (en) | A kind of lithium battery pole piece coating machine | |
KR20220032733A (en) | System for producing electrodes of battery | |
CN113903999A (en) | Battery cell production line | |
KR100988150B1 (en) | Side sealing apparatus of tube | |
KR20200088533A (en) | Electrode manufacturing equipment for rechargeable battery | |
CN108569576A (en) | A kind of coiled material uncoiling conveying equipment | |
CN212263770U (en) | Strip coating device | |
KR20180137482A (en) | Winding device | |
KR102513767B1 (en) | System for producing electrodes of battery | |
KR102605138B1 (en) | System for producing electrodes of battery | |
US20200391960A1 (en) | Vertical strip accumulator | |
CN208916372U (en) | A kind of coiled material uncoiling conveying equipment | |
CN107171024B (en) | A kind of 18650 battery peeling equipments | |
KR102108282B1 (en) | Dryer for electrode substrate for rechargeable battery and controlling method of the same | |
CN112952039A (en) | Continuous calendering tectorial membrane of zebra line shape is mended lithium device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |