KR101609420B1 - 이차전지용 전극시트 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차전지용 전극시트 이송 장치에 관한 것으로서, 특히 외주면에 이차전지의 전극시트(S)가 감겨지며, 권입 또는 권출될 수 있도록 회전 가능하게 구비되는 언와인더(100)와; 상기 언와인더(100)로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 상기 전극시트(S)를 권입시키는 리와인더(200)와; 상기 언와인더(100)와 리와인더(200) 사이에 구비되어 상기 전극시트(S)를 가이드하는 가이드롤(300)과; 상기 가이드롤(300)의 상부 또는 하부에 상하방향으로 소정 간격 승강 가능하게 구비되어 상기 전극시트(S)에 선택적으로 텐션을 가하는 러버롤(310)로 구성되어, 이차전지의 극판용 전극시트(S) 교환 시 발생하는 전극시트(S) 손실을 최소화하여 원가를 절감시키는 동시에 리모컨 작동이 가능하게 하여 작업 편의성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

이차전지용 전극시트 이송 장치{Transfer device of electrode sheet for secondary battery}

본 발명은 이차전지용 전극시트 이송 장치에 관한 것으로서, 특히 이차전지의 극판용 전극시트 교환 시 발생하는 전극시트 손실을 저감시키기 위한 이차전지용 전극시트 이송 장치에 관한 것이다.

일반적으로 모바일 기술에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 다양한 요구에 부흥할 수 있는 전지에 대한 연구가 행해지고 있고, 특히, 높은 에너지 밀도, 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.

한편, 이차전지는 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하고 그 사이에 분리막을 개재하여 전극조립체를 만든 후, 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착한다.

이때, 이차전지의 전극용 극판을 형성하기 위한 전극시트가 제공되는데 이차전지 제작 공정 시 원활한 작업을 위해 전극시트를 이송시키는 장치를 사용하고 있다.

종래의 이차전지용 전극시트 이송 장치는 극판의 표면에 유기-무기 다공성 코팅층이 형성되며, 이러한 극판은 리튬 이차전지용 전극조립체의 제조 공정에 사용하기 위해 롤 형태의 와인더에 권취되며, 원활한 권취 작업을 위해서 전극시트의 이송 경로 상에 가이드롤을 설치하여 전극시트가 와인더 롤에 권취되기 전에 가이드 롤을 필수적으로 경유하게 하여 이송 작업을 원활하게 한다.

그러나, 종래에는 이차전지용 전극시트 이송 장치를 통해 이송되는 전극시트의 두께가 10 ~ 50 ㎛ 정도로 매우 얇은 박막이므로, 롤 형태의 와인더 교체를 위해 전극시트 절단 시 전극시트에 텐션이 없어지면서 주름이 발생하게 되어 상당량의 전극시트를 폐기해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 이차전지용 전극시트 이송 장치에 관한 것으로서, 특히 이차전지의 극판용 전극시트 교환 시 발생하는 전극시트 손실을 저감시키기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 외주면에 이차전지의 전극시트가 감겨지며, 권입 또는 권출될 수 있도록 회전 가능하게 구비되는 언와인더와; 상기 언와인더로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 상기 전극시트를 권입시키는 리와인더와; 상기 언와인더와 리와인더 사이에 구비되어 상기 전극시트를 가이드하는 가이드롤과; 상기 가이드롤의 상부 또는 하부에 상하방향으로 소정 간격 승강 가능하게 구비되어 상기 전극시트에 선택적으로 텐션을 가하는 러버롤;을 포함함으로써 달성된다.

상기 러버롤 상부 또는 하부에 구비되어 상기 러버롤을 상하방향으로 승강시키는 에어실린더를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 에어실린더와 연동되는 에어배관 내부에 구비되며, 상기 에어배관을 통해 외부로부터 공압 공급 시 상기 에어배관을 개폐하여 상기 에어실린더의 승강을 제어하는 솔레노이드 밸브와, 상기 에어배관 내부에 구비되어 공압을 일정하게 유지시키는 레귤레이터를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 솔레노이드 밸브와 무선 연결되어 상기 에어배관을 개폐시키며, 상기 리와인더와도 무선 연결되어 상기 전극시트를 권입시키는 리모컨이 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 가이드롤과 러버롤은 복수 개 구비되며, 상기 에어실린더도 상기 러버롤에 대응되도록 복수 개 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 러버롤과 리와인더 사이에 구비되어 상기 전극시트 이송을 가이드하는 한 쌍의 보조가이드롤을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 보조가이드롤 사이에는 수평하게 테이블이 구비되며, 상기 테이블 상부에는 상하방향으로 이동 가능하게 구비되는 닙바를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 닙바는 별도로 구비되는 에어실린더와 연동되어 상하방향 이동이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 언와인더와 가이드롤 사이에는 상기 전극시트를 절단하는 절단부가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 이차전지의 극판용 전극시트 교환 시 발생하는 전극시트 손실을 최소화하여 원가를 절감시키는 동시에 리모컨 작동이 가능하게 하여 작업 편의성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 이차전지용 전극시트 이송 장치를 도시하는 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 이차전지용 전극시트 이송 장치에서 가이드롤 상부에 승강 가능하게 구비된 러버롤을 도시하는 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 이차전지용 전극시트 이송 장치에서 가이드롤 하부에 승강 가능하게 구비된 러버롤을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 이차전지용 전극시트 이송 장치에서 리모컨 작동에 의한 러버롤과 닙바의 승강 상태를 도시하는 도면.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 이차전지용 전극시트 이송 장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 외주면에 이차전지용 전극시트(S)가 감겨진 언와인더(100, unwinder)와, 언와인더(100)로부터 전극시트(S)를 권입시키는 리와인더(200, rewinder)와, 언와인더(100)와 리와인더(200) 사이에서 전극시트(S)를 가이드하는 가이드롤(300)과, 가이드롤(300)로부터 상하방향으로 승강되는 러버롤(310)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 언와인더(100)는 롤 형상으로 이루어져 전극시트(S)를 권입 또는 권출시킬 수 있도록 지지대(101)로부터 회전 가능하게 구비된다.

또한, 언와인더(100)는 전극시트(S) 소진 시 지지대(101)로부터 교체되는 것이 가능하게 한다.

리와인더(200)는 언와인더(100)로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 언와인더(100) 외주면에 감겨진 전극시트(S)와 연결되어 전극시트(S)를 권입시킬 수 있게 한다.

전극시트(S)를 권입시키는 리와인더(200)는 롤 형상으로 이루어지며 외부에 구비되는 전기장치와 연결되어 회전 작동을 통해 리와인더(200)를 회전시켜 언와인더(100)에 감겨진 전극시트(S)를 권입시키는 것이 가능하게 한다.

가이드롤(300)은 롤 형상으로 이루어져 언와인더(100)와 리와인더(200) 사이에 구비되어 언와인더(100)에 감겨진 전극시트(S)가 리와인더(200)로 권입되는 것을 가이드한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 러버롤(310)은 가이드롤(300)의 상부 또는 하부에 상하방향으로 소정 간격 승강 가능하게 구비되어 리와인더(200) 측으로 권입되는 전극시트(S)에 선택적으로 텐션(tension)을 가할 수 있게 한다.

이처럼, 러버롤(310)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 가이드롤(300) 상부에서 승강 가능하게 구비될 수도 있고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 가이드롤(300) 하부에서 승강 가능하게 구비될 수도 있게 하여 리와인더(200) 측으로 권입되는 전극시트(S)에 텐션을 가해 전극시트(S)를 잡아주게 되면서 러버롤(310)과 리와인더(200) 사이의 전극시트(S)를 팽팽하게 한다.

이때, 가이드롤(300)과 러버롤(310)은 별도의 지지대(301)와 에어배관(312)로부터 회전 가능하게 장착되어 소정 높이에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 러버롤(310) 상부 또는 하부에는 러버롤(310)을 상하방향으로 승강시킬 수 있는 에어실린더(311)가 구비되도록 한다.

즉, 본 발명은 에어실린더(311)를 통해 러버롤(310)을 상하방향으로 소정 높이 승강시켜 러버롤(310)과 가이드롤(300) 사이 간격을 최소화하여 언와인더(100) 측에서 리와인더(200) 측으로 권입되는 전극시트(S)에 텐션을 가해 전극시트(S)를 팽팽하게 유지할 수 있게 한다.

이때, 언와인더(100)와 가이드롤(300) 사이에는 전극시트(S)를 절단하는 절단부(110)가 구비되도록 하여 러버롤(310)의 승강으로 인해 텐션이 가해진 전극시트(S)를 절단할 수 있게 하며, 절단된 전극시트(S)의 일단은 러버롤(310)과 가이드롤(300) 사이에 위치하게 되며 타단은 리와인더(200) 측에 위치하게 되어 언와인더(100) 측으로부터 전극시트(S)가 절단된 후에도 전극시트(S)가 텐션을 유지하여 전극시트(S)에 주름이 발생되는 것을 방지한다.

에어실린더(311)는 외부로부터 공압을 공급받는 에어배관(312)과 연동되며, 에어배관(312)을 통해 외부로부터 공압 공급 시 에어배관(312)을 개폐하여 에어실린더(311)의 승강을 제어하는 솔레노이드 밸브(미도시)가 구비되도록 하고, 또한 에어배관(312) 내부에는 공압을 일정하게 유지시켜 에어실린더(311)의 승강 높이를 일정하게 유지할 수 있게 하는 레귤레이터(미도시)가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 리모컨(400, 도 6 참조)이 구비되도록 하여 에어실린더(311)를 통한 전극시트(S) 권입이 가능하게 하는데, 이를 위해 리모컨(400)이 솔레노이드 밸브(미도시)와 무선으로 연결되게 하여 에어배관(312)을 개폐시키며, 리모컨(400)과 리와인더(200)도 무선 연결되게 하여 전극시트(S) 권입이 가능하게 한다.

또한, 본 발명에서 가이드롤(300)과 러버롤(310)은 복수 개 구비되며, 에어실린더(311)도 러버롤(310)에 대응되도록 복수 개 구비되도록 하여 전극시트(S)의 텐션 유지력을 향상시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이때, 가이드롤(300)과 러버롤(310)는 도 1에 도시된 바와 같이 언와인더(100) 및 리와인더(200)와 다르게 위치할 수도 있고, 도면에 도시하지는 않았지만 가이드롤(300)과 러버롤(310)가 언와인더(100) 및 리와인더(200)와 같은 높이에 위치해도 전극시트(S)에 텐션을 가하는 것에는 지장이 없으므로 무관하다.

또한, 러버롤(310)과 리와인더(200) 사이에는 한 쌍의 보조가이드롤(320)이 구비되도록 하여 러버롤(310)과 리와인더(200) 사이의 전극시트(S) 이송이 용이하게 한다.

이때, 한 쌍의 보조가이드롤(320) 사이에는 수평하게 테이블(330)이 구비되어 권입되는 전극시트(S)가 테이블(330) 상면으로 이송되게 하며, 테이블(330) 상부에는 상하방향으로 이동 가능하게 구비되는 닙바(340)가 구비되어 테이블(330) 상면을 지나는 전극시트(S)를 고정시켜 텐션을 가할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 닙바(340)는 별도로 구비되는 에어실린더(미도시)와 연동되어 상하방향 이동이 가능하게 한다.

한편, 러버롤(310) 측의 에어실린더(311) 및 리와인더(200)와 무선 연결된 리모컨(400)은 닙바(340) 측의 에어실린더(미도시)와도 무선 연결되도록 하여 리모컨(400) 조작을 통해 닙바(340) 작동이 이루어질 수 있게 한다.

이때, 리모컨(400)은 온 버튼(on button)과, 오프 버튼(off button)과, 스타트 버튼(start button)이 형성되도록 하여 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 리와인더(200)가 전극시트(S)를 권입시켜 언와인더(100)의 전극시트(S) 권출이 완료되면 리모컨(400)의 온 버튼을 눌러 닙바(340)를 테이블(330) 측으로 하강시켜 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 전극시트(S)를 누른 상태에서 절단부(110)를 통해 전극시트(S)를 절단하여 언와인더(100) 측 전극시트(S)의 텐션이 off가 되게 하며, 이 상태에서 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 리모컨(400)의 스타트 버튼을 누르면 러버롤(310)이 상부 또는 하부로 이동하여 가이드롤(300)에 근접하게 하여 전극시트(S)를 잡아주는 동시에 닙바(340)는 상부로 이동시키고 리와인더(200)를 작동시켜 전극시트(S)가 이송될 수 있게 하고, 이 상태에서 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 전극시트(S)가 테이블(330)까지 이송되면 리모컨(400)의 오프 버튼을 눌러 닙바(340)를 테이블(330) 측으로 하강시키고 러버롤(310)은 가이드롤(300)로부터 이격시켜 전극시트(S)를 누른 상태에서 언와인더(100) 교체 시 신규 전극시트(S) 연결이 가능하게 한다.

즉, 본 발명은 리모컨(400) 작동을 통해 러버롤(310)과 닙바(340)를 상하방향으로 소정 높이 승강시켜 언와인더(100) 측에서 리와인더(200) 측으로 이송되는 전극시트(S)에 텐션을 가해 전극시트(S)를 팽팽하게 유지할 수 있게 하는 동시에 이송되는 전극시트(S)가 테이블(330)을 지날 때 텐션을 유지한 상태에서 신규 전극시트(S) 연결이 가능하게 하여 작업 편의성을 향상시키는 동시에 이차전지의 극판용 전극시트(S) 교환 시 발생하는 전극시트(S) 손실 최소화를 통해 원가를 절감시킬 수 있게 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 언와인더 200 : 리와인더
300 : 가이드롤 310 : 러버롤
311 : 실린더 312 : 에어배관
320 : 보조가이드롤 330 : 테이블
340 : 닙바 400 : 리모컨
S : 전극시트

Claims (9)

1. 외주면에 이차전지의 전극시트가 감겨지며, 권입 또는 권출될 수 있도록 회전 가능하게 구비되는 언와인더와;
   상기 언와인더로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 상기 전극시트를 권입시키는 리와인더와;
   상기 언와인더와 리와인더 사이에 구비되어 상기 전극시트를 가이드하는 가이드롤과;
   상기 가이드롤의 상부 또는 하부에 상하방향으로 소정 간격 승강 가능하게 구비되어 상기 전극시트에 선택적으로 텐션을 가하는 러버롤과;
   상기 러버롤 상부 또는 하부에 구비되어 상기 러버롤을 상하방향으로 승강시키는 에어실린더와;
   상기 에어실린더와 연동되는 에어배관 내부에 구비되며, 상기 에어배관을 통해 외부로부터 공압 공급 시 상기 에어배관을 개폐하여 상기 에어실린더의 승강을 제어하는 솔레노이드 밸브와, 상기 에어배관 내부에 구비되어 공압을 일정하게 유지시키는 레귤레이터와;
   상기 솔레노이드 밸브와 무선 연결되어 상기 에어배관을 개폐시키며, 상기 리와인더와도 무선 연결되어 상기 전극시트를 권입시키는 리모컨; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트 이송 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드롤과 러버롤은 복수 개 구비되며, 상기 에어실린더도 상기 러버롤에 대응되도록 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트 이송 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 러버롤과 리와인더 사이에 구비되어 상기 전극시트 이송을 가이드하는 한 쌍의 보조가이드롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트 이송 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 한 쌍의 보조가이드롤 사이에는 수평하게 테이블이 구비되며, 상기 테이블 상부에는 상하방향으로 이동 가능하게 구비되는 닙바를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트 이송 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 닙바는 별도로 구비되는 에어실린더와 연동되어 상하방향 이동이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트 이송 장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 언와인더와 가이드롤 사이에는 상기 전극시트를 절단하는 절단부가 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트 이송 장치.

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