KR102124822B1 - Electrode Workpiece Comprising Electrode Tab Having Knurling Portion and Device for Manufacturing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 일측 단부에 전극 탭이 형성되어 있는 다수 개의 판상형 전극들을 제조하기 위한 전극 가공물로서,
집전체용 시트의 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대 면인 제 2 면 중의 적어도 일면에는, 시트의 길이 방향인 제 1 방향(x축)을 따라, 전극 합제가 코팅된 하나 이상의 코팅부와, 전극 합제가 코팅되지 않는 하나 이상의 무지부가 형성되어 있고;
부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에는, 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로, 널링부(knurling portion)가 형성되어 있어서, 제 1 방향 및 제 2 방향에 대해 각각 수직인 제 3 방향(z축)으로, 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지하는 것을 특징으로 하는 전극 가공물 및 이를 제조하기 위한 장치를 제공한다.The present invention, as an electrode workpiece for manufacturing a plurality of plate-shaped electrodes having an electrode tab is formed at one end,
At least one of the first surface of the current collector sheet and the second surface opposite to the first surface, one or more coating parts coated with an electrode mixture along a first direction (x-axis) in the longitudinal direction of the sheet, One or more non-coated portions are formed on which the electrode mixture is not coated;
A knurling portion is formed in a second direction (y-axis) perpendicular to the first direction in at least a portion of the uncoated region where electrode tabs are to be formed by partial cutting, so that in the first direction and the second direction In the third direction (z-axis) perpendicular to each other, there is provided an electrode workpiece and an apparatus for manufacturing the same, wherein the electrode tabs to be formed by bending of the uncoated portion or partial cutting of the uncoated portion are prevented.

Figure R1020160016029
Figure R1020160016029

Description

널링부가 형성된 전극 탭을 포함하는 전극 가공물 및 이를 제조하기 위한 장치 {Electrode Workpiece Comprising Electrode Tab Having Knurling Portion and Device for Manufacturing the Same}Electrode Workpiece Comprising Electrode Tab Having Knurling Portion and Device for Manufacturing the Same

본 발명은 널링부가 형성된 전극 탭을 포함하는 전극 가공물 및 이를 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode workpiece including an electrode tab having a knurled portion and an apparatus for manufacturing the same.

최근 전자산업 발전의 중요한 경향은 디바이스의 와이어리스, 모바일 추세와 아날로그의 디지털로의 전환으로 요약될 수 있다. 무선 전화기(일명, 휴대폰)와 노트북 컴퓨터의 급속한 보급, 아날로그 카메라에서 디지털 카메라로의 전환 등을 그러한 대표적인 예로 들 수 있다.Significant trends in recent developments in the electronics industry can be summarized as the wireless and mobile trends of devices and the transition from analog to digital. Examples include rapid deployment of cordless phones (aka mobile phones) and notebook computers, and the transition from analog cameras to digital cameras.

이러한 경향과 더불어 디바이스의 작동 전원으로서 이차전지에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도, 양극 활물질로서 리튬 전이금속 산화물, 리튬 복합 산화물 등을 사용하는 중량 대비 높은 출력과 용량의 리튬 이차전지가 크게 각광받고 있다. 리튬 이차전지는 양극/분리막/음극의 전극조립체가 전해질과 함께 밀폐된 용기에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다.In addition to this trend, research and development of secondary batteries as an operating power source for devices has been actively conducted. Among them, a lithium secondary battery having a high output weight and capacity compared to a weight using lithium transition metal oxide, lithium composite oxide, or the like as a positive electrode active material has been greatly spotlighted. The lithium secondary battery has a structure in which the electrode assembly of the anode/separator/cathode is embedded in a sealed container with an electrolyte.

한편, 전극은 이온의 교환을 통해서 전류를 발생시키는 데, 전극을 이루는 양극 및 음극은 금속으로 이루어진 전극 집전체에 전극 활물질이 도포된 구조로 이루어진다.On the other hand, the electrode generates a current through the exchange of ions, and the positive electrode and the negative electrode constituting the electrode are made of a structure in which an electrode active material is applied to an electrode current collector made of metal.

일반적으로 음극은 구리 또는 알루미늄 등으로 이루어진 전극판에 탄소계 활물질이 도포된 구조로 이루어지고, 양극은 알루미늄 등으로 이루어진 전극판에 LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2 등으로 이루어진 활물질이 코팅된 구조로 이루어진다.In general, the negative electrode has a structure in which a carbon-based active material is applied to an electrode plate made of copper or aluminum, and the positive electrode has a structure in which an active material made of LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiNiO 2 is coated on an electrode plate made of aluminum or the like. Is done.

이렇게 양극 또는 음극을 제조하기 위해 한쪽 방향으로 긴 금속시트로 이루어진 전극 집전체에 전극 활물질을 포함하는 전극 합제를 도포한다.In order to produce the positive electrode or the negative electrode, an electrode mixture containing an electrode active material is applied to an electrode current collector made of a metal sheet long in one direction.

도 1에는 종래 기술의 전극 합제가 도포된 전극 가공물에 롤 프레스(roll press) 공정을 실시하는 모식적인 평면도로 나타내었다.FIG. 1 is a schematic plan view of a roll press process applied to an electrode workpiece coated with a prior art electrode mixture.

도 1을 참조하면, 롤 프레스(roll press) 공정은 전극 합제(14)가 도포된 전극 가공물(10)에 가열된 롤러들(30, 31) 상하면에 위치시키고, 상기 가열된 롤러들(30, 31)이 전극 가공물(10)이 위치하는 방향으로 전극 합제(17)를 압착하는 공정을 실시하게 된다. 이러한 롤 프레스 공정은 전극 합제에 남아 있는 용매를 증발시키고, 전극 합제를 전극 상에서 압축 경화시켜 에너지 밀도를 향상시킨다. 이후, 설정된 전극의 외형을 가공하는 공정들을 실시하게 된다.Referring to Figure 1, the roll press (roll press) process is placed on the upper and lower surfaces of the rollers 30 and 31 heated on the electrode workpiece 10 coated with the electrode mixture 14, and the heated rollers 30, 31) A process of pressing the electrode mixture 17 in the direction in which the electrode workpiece 10 is located is performed. This roll press process evaporates the solvent remaining in the electrode mixture, and compresses the electrode mixture on the electrode to improve energy density. Thereafter, processes for processing the external shape of the set electrode are performed.

이러한 형상 가공의 첫 단계에서는 전극 합제가 도포된 한쪽 방향으로 긴 금속시트로 이루어진 전극 집전체를 슬리팅(slitting, 세로 째기)하여 둘 이상의 전극용 스트립 형태로 가공하게 된다.In the first step of the shape processing, the electrode current collector made of a long metal sheet in one direction to which the electrode mixture is applied is slitting (slitting) to process the strips for two or more electrodes.

도 2에는 종래 기술의 전극 합제가 도포된 전극 가공체를 노칭(notching) 공정을 통해 전극 탭의 형상을 가공하는 공정을 나타낸 모식적인 사시도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic perspective view showing a process of processing the shape of the electrode tab through a notching process of an electrode processing body coated with a prior art electrode mixture.

도 2를 참조하면, 슬리팅 공정을 통해 제조된 전극 가공체(10, 11)들은 금형 또는 레이저 등을 이용하여 전극 탭(18, 19)의 형상을 가공하는 노칭 공정을 실시하게 된다. 구체적으로 금형들(20, 21, 22, 23)을 이용해 전극 가공체(10)를 절삭하여 전극 탭(18)의 형상과 유지부(17)의 형상을 가공하게 된다.Referring to FIG. 2, the electrode processing bodies 10 and 11 manufactured through the slitting process perform a notching process for processing the shape of the electrode tabs 18 and 19 using a mold or a laser. Specifically, the shape of the electrode tab 18 and the shape of the holding portion 17 are processed by cutting the electrode processing body 10 using the molds 20, 21, 22 and 23.

이후, 전극 탭의 형상을 갖춘 전극은 분리막과 음극 및/또는 양극 등을 적층한 뒤 라미네이션(lamination)하여 유닛셀(unit cell)을 제조하는 공정을 실시할 수 있다. 이후, 이렇게 제조된 유닛 셀들을 예를 들어, 긴 분리 필름 상에 위치시킨 뒤 폴딩(folding) 공정을 실시하여 전극 조립체를 제조하게 된다.Thereafter, the electrode having the shape of the electrode tab may be subjected to a process of manufacturing a unit cell by laminating after separating a separator, a cathode, and/or an anode. Thereafter, the unit cells thus manufactured are placed on a long separation film, and then a folding process is performed to manufacture the electrode assembly.

이러한 슬리팅 공정, 노칭 공정, 라미네이션 공정, 또는 폴딩 공정 등은 대부분이 롤투롤 공정(Roll-to-roll processing)을 사용하고 있고, 여기서 롤투롤 공정은, 여러 개의 휘어질 수 있는 금속박 등이 롤러와 롤러 사이로 이동하면서 코팅, 프린팅 등의 공정을 실시할 수 있는 공정을 말한다. 즉, 예를 들어, 유연하고 얇은 시트형의 재료를 권취하고 있는 롤을 풀어 재료를 공급하고, 공급된 재료에 코팅 또는 프린팅 등을 실시한 뒤, 또 다른 롤에서 가공된 재료를 다시 되감아 회수하는 방식을 들 수 있다.Most of the slitting process, notching process, lamination process, or folding process uses a roll-to-roll process, where the roll-to-roll process includes a plurality of flexible metal foil rollers. Refers to a process that can perform processes such as coating and printing while moving between and rollers. That is, for example, a method in which a roll wound around a flexible and thin sheet-like material is released to supply the material, and after coating or printing the supplied material, the material processed in another roll is rewound and recovered. Can be heard.

도 3에는 종래 기술의 노칭 공정을 통해 전극 탭이 형성된 전극 가공체의 모식적인 평면도가 도시되어 있다.3 is a schematic plan view of an electrode processing body on which an electrode tab is formed through a notching process of the prior art.

다시 도 1과 도 3을 함께 참조하면, 종래 기술의 전극의 제조 공정 중, 전극 합제가 도포된 전극 가공체(10)를 롤 프레스 공정을 진행하게 되면, 전극 합제가 코팅되어 있는 유지부(17)와 전극 합제가 코팅되지 않아 금속 호일만 존재하는 무지부(18)의 연신율의 차이가 발생되어, 무지부에는 유지부의 경계 근처에서 주름(15)이 발생하게 된다. 이로 인해, 전극의 노칭 공정 이후 무지부(15)에 형성된 전극 탭(18)의 일 부위에 주름(15)이 존재하게 되므로, 전극을 제조하는 공정들 중, 특히 롤투롤 공정을 진행하는 도중에 전극 탭 위치에 외부 간섭이 발생할 경우 전극 탭의 주름으로 인해 쉽게 전극 탭이 접혀 들어가 불량이 발생시키는 문제가 있었다.Referring to FIGS. 1 and 3 again, in the process of manufacturing the electrode of the prior art, when the electrode processing body 10 coated with the electrode mixture is subjected to a roll press process, the holding portion 17 coated with the electrode mixture is coated. ) And the electrode mixture is not coated, and thus a difference in elongation of the uncoated portion 18 in which only the metal foil is present is generated, so that the crease 15 is generated in the uncoated region near the boundary of the holding portion. For this reason, after the notching process of the electrode, wrinkles 15 are present on one portion of the electrode tab 18 formed on the non-coated portion 15, and therefore, during the process of manufacturing the electrode, especially during the roll-to-roll process When external interference occurred at the tap position, there was a problem in that the electrode tab was easily collapsed due to wrinkles of the electrode tab to cause defects.

따라서, 이차전지의 전극을 가공 제조하는 공정에서 전극 탭이 접히는 현상 등으로 인한 불량을 줄일 수 있는 기술이 매우 필요한 실정이다.Accordingly, in a process of manufacturing and manufacturing an electrode of a secondary battery, a technology capable of reducing defects due to a phenomenon in which an electrode tab is folded is very necessary.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에는, 제 1 방향(x축)에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로, 널링부(knurling portion)가 형성될 경우, 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지할 수 가 있어, 전극 제조공정의 불량률을 크게 줄일 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have undergone in-depth studies and various experiments, and as described later, at least part of the uncoated region where electrode tabs are to be formed by partial cutting, the second perpendicular to the first direction (x-axis) In the direction (y-axis), when a knurling portion is formed, it is possible to prevent a phenomenon in which the uncoated portion is bent or a shape in which the electrode tabs to be formed by partial cutting of the uncoated portion are bent, thereby greatly increasing the defect rate of the electrode manufacturing process. It has been confirmed that it can be reduced and the present invention has been completed.

상기한 목적을 달성하기 위한, 일측 단부에 전극 탭이 형성되어 있는 다수 개의 판상형 전극들을 제조하기 위한 전극 가공물은,To achieve the above object, an electrode workpiece for manufacturing a plurality of plate-shaped electrodes having an electrode tab formed at one end,

집전체용 시트의 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대 면인 제 2 면 중의 적어도 일면에는, 시트의 길이 방향인 제 1 방향(x축)을 따라, 전극 합제가 코팅된 하나 이상의 코팅부와, 전극 합제가 코팅되지 않는 하나 이상의 무지부가 형성되어 있고;At least one of the first surface of the current collector sheet and the second surface opposite to the first surface, one or more coating parts coated with an electrode mixture along a first direction (x-axis) in the longitudinal direction of the sheet, One or more non-coated portions are formed on which the electrode mixture is not coated;

부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에는, 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로, 널링부(knurling portion)가 형성되어 있어서, 제 1 방향 및 제 2 방향에 대해 각각 수직인 제 3 방향(z축)으로, 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지하는 것을 특징으로 한다.A knurling portion is formed in a second direction (y-axis) perpendicular to the first direction in at least a portion of the uncoated region where electrode tabs are to be formed by partial cutting, so that in the first direction and the second direction In the third direction (z-axis) perpendicular to each other, it is characterized by preventing the shape of the electrode tabs from bending or the shape of the electrode tabs to be formed by partial cutting of the portion.

여기서, "널링부"는 울퉁불퉁한 롤러가 달려 있는 널링 성형 부재를 이용해 집전체용 시트 위로 압연하여, 집전체용 시트에 그 울퉁불퉁한 무늬가 형성된 부위를 의미한다.Here, the "knurling part" means a portion where a bumpy pattern is formed on a sheet for a current collector by rolling over the sheet for a current collector using a knurled forming member having a bumpy roller.

따라서, 본 발명에 따른 전극 가공물은, 부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에는, 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로, 널링부(knurling portion)가 형성함으로써, 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지할 수 가 있어, 전극 제조공정의 불량률을 크게 줄일 수 있는 효과를 발휘한다.Therefore, in the electrode workpiece according to the present invention, a knurling portion is formed in a second direction (y-axis) perpendicular to the first direction in at least a portion of the uncoated region where electrode tabs are to be formed by partial cutting. , It is possible to prevent the shape of the electrode tabs from being bent or the shape of the electrode tabs to be formed by partial cutting of the non-parts, thereby exerting an effect of significantly reducing the defect rate of the electrode manufacturing process.

하나의 구체적인 예에서, 상기 집전체용 시트는 금속 시트이고, 제 1 면 및 제 2 면에 각각 코팅부와 무지부가 형성되어 있을 수 있고, 구체적으로, 상기 금속 시트는 예를 들면, 구리, 알루미늄, 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 있을 수 있다.In one specific example, the sheet for the current collector is a metal sheet, and coating and non-coating portions may be formed on the first and second surfaces, respectively. Specifically, the metal sheet may be, for example, copper or aluminum. , Or aluminum alloy.

일반적으로, 전극의 제조 과정 중, 노칭(notching) 공정은 혼합 공정, 코팅 공정, 롤 프레스 공정, 슬리팅(slitting) 공정을 통해 제조된 전극 가공물을 금형 또는 레이저 등을 이용하여 탭의 형상으로 성형하는 공정이다.In general, during the manufacturing process of the electrode, the notching process is formed into the shape of a tab using a mold or laser, etc., an electrode workpiece manufactured through a mixing process, a coating process, a roll press process, and a slitting process. Process.

따라서, 본 발명에 따른 전극 가공물의 경우에는, 집전체용 시트에 하나의 무지부를 사이에 두고 제 1 코팅부와 제 2 코팅부가 제 1 방향(x축)을 따라 형성되어 있을 수 있고, 상기 제 1 코팅부의 전극 탭들은, 무지부에 접하는 제 1 코팅부의 단부로부터 제 2 코팅부 쪽으로 연장된 형상을 가지도록, 무지부를 절취하여 형성될 수 있다.Therefore, in the case of the electrode workpiece according to the present invention, the first coating part and the second coating part may be formed along the first direction (x-axis) with one non-coated portion therebetween on the sheet for current collector. The electrode tabs of the one coating portion may be formed by cutting the uncoated portion to have a shape extending from an end portion of the first coating portion contacting the uncoated portion toward the second coating portion.

또한, 상기 제 2 코팅부의 전극 탭들은, 무지부에 접하는 제 2 코팅부의 단부로부터 제 1 코팅부 쪽으로 연장된 형상을 가지도록, 무지부를 절취하여 형성될 수 있다.In addition, the electrode tabs of the second coating portion may be formed by cutting the plain portion so as to have a shape extending from the end of the second coating portion contacting the plain portion toward the first coating portion.

앞서 설명한 노칭 공정 후, 본 발명에 따른 전극 가공물은, 무지부의 부분 절취에 의해, 제 1 코팅부의 단부로부터 제 2 코팅부 쪽으로 연장된 형상의 전극 탭들과, 제 2 코팅부의 단부로부터 제 1 코팅부 쪽으로 연장된 형상의 전극 탭들이 형성되어 있는 구조로 가공된 것일 수 있다.After the notching process described above, the electrode workpiece according to the present invention includes electrode tabs having a shape extending from the end of the first coating portion toward the second coating portion by partial cutting of the uncoated portion, and the first coating portion from the end of the second coating portion. It may be processed into a structure in which electrode tabs having a shape extending toward the side are formed.

또한, 상기 제 1 코팅부의 전극 탭들과 제 2 코팅부의 전극 탭들은 교번 배열 구조를 이루고 있는 구조일 수 있고, 상세하게는, 상기 제 1 코팅부의 전극 탭들과 제 2 코팅부의 전극 탭들은 평면상으로 직사각형일 수 있다.In addition, the electrode tabs of the first coating part and the electrode tabs of the second coating part may have an alternating structure, and in detail, the electrode tabs of the first coating part and the electrode tabs of the second coating part are planar. It can be rectangular.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 코팅부의 전극 탭들은 널링부가 제 1 코팅부의 단부로부터 제 2 코팅부 쪽 단부까지 연장되어 형성되어 있을 수 있고, 상기 제 2 코팅부의 전극 탭들은 널링부가 제 2 코팅부의 단부로부터 제 1 코팅부 쪽 단부까지 연장되어 형성되어 있을 수 있다.In one specific example, the electrode tabs of the first coating portion may be formed by extending the knurled portion from an end of the first coating portion to an end of the second coating portion, and the electrode tabs of the second coating portion may include a second coating of the nulling portion. It may be formed extending from the end of the portion to the end of the first coating portion.

구체적으로, 상기 널링부는, 제 2 방향(y축)의 수직 단면 형상에서, 시트가 상향 절곡(z축의 양(+) 절곡)과 하향 절곡(z축의 음(-) 절곡)을 이루고 있는 구조일 수 있고, 이러한 널링부는, 제 2 방향(y축)의 수직 단면 형상에서, 상향 절곡과 하향 절곡이 반복되는 구조로 이루어 질 수 있다. 즉, 널링부는 제 2 방향(y축)의 수직 단면 형상이 상향 절곡과 하향 절곡이 반복되는 물결 모양일 수 있다.Specifically, the knurled portion, in the second direction (y-axis) in a vertical cross-sectional shape, the sheet is a structure that forms an upward bending (positive (+) bending of the z-axis) and downward bending (negative (-) bending of the z-axis)) May be, such a knurling portion, in the vertical cross-sectional shape in the second direction (y-axis), may be made of a structure in which the upward bending and the downward bending are repeated. That is, the knurled portion may have a wavy shape in which the vertical cross-sectional shape in the second direction (y-axis) is repeated with upward bending and downward bending.

더욱 구체적으로, 상기 상향 절곡의 높이와 하향 절곡의 깊이는 무지부의 폭을 기준으로 0.5% 내지 20%의 크기일 수 있고, 상기 상향 절곡의 높이와 하향 절곡의 깊이가 0.5% 미만일 경우, 널링부가 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지할 수 있는 고정력을 발휘하기 어렵고, 반대로, 20%를 초과할 경우, 전극 탭에 형성된 널링부의 과도한 형상 변형으로 제조 공정의 번거로움이 발생하기 쉽다.More specifically, the height of the upward bending and the depth of the downward bending may be in the range of 0.5% to 20% based on the width of the non-part, and when the height of the upward bending and the depth of the downward bending are less than 0.5%, the nulling portion It is difficult to exert a fixing force capable of preventing the shape of the electrode tabs from being bent or the partial tabs of the non-parts bent, and, on the contrary, when it exceeds 20%, the manufacturing process is caused by excessive shape deformation of the knurled parts formed in the electrode tabs. It is easy to cause hassle.

본 발명은 또한, 상기 전극 가공물을 제조하기 위한 장치를 제공할 수 있다.The present invention can also provide an apparatus for manufacturing the electrode workpiece.

구체적으로, 본 발명에 따른 전극 가공물 제조장치는, 부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에 시트의 길이 방향인 제 1 방향(x축)에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로 널링부를 형성시키기 위한 널링 성형 부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.Specifically, the electrode workpiece manufacturing apparatus according to the present invention, the second direction perpendicular to the first direction (x-axis) in the longitudinal direction of the sheet in at least a portion of the plain portion where the electrode tabs are to be formed by partial cutting (y-axis) It characterized in that it comprises a knurled molding member for forming a knurled portion.

하나의 구체적인 예에서, 상기 널링 성형 부재는 집전체용 시트의 제 1 면 및 제 2 면에 형성된 무지부를 압착하여 널링부를 형성할 수 있다.In one specific example, the knurled molding member may form a knurled portion by pressing a plain portion formed on the first and second surfaces of the current collector sheet.

상세하게는, 상기 널링 성형 부재는 집전체용 시트의 제 1 면의 무지부를 압착하기 위한 외주면에 돌기들이 형성된 제 1 보조 롤러, 및 상기 집전체용 시트의 제 2 면의 무지부를 압착하기 위한 외주면의 일 부위에 돌기들이 형성된 이송 롤러를 포함하고 있는 구조일 수 있다.Specifically, the knurled member has a first auxiliary roller having protrusions formed on an outer circumferential surface for crimping the uncoated portion of the first sheet of the current collector sheet, and an outer circumferential surface for crimping the uncoated portion of the second surface of the sheet for the current collector. It may be a structure that includes a transfer roller formed with projections on one portion of the.

더욱 상세하게는, 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러 각각은, 집전체용 시트의 부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부에 대응하는 외주면에, 돌기들이 형성되어 있는 구조일 수 있다.More specifically, each of the first auxiliary rollers and the transfer rollers may have a structure in which protrusions are formed on an outer circumferential surface corresponding to the non-coated portion where electrode tabs are to be formed by partial cutting of the sheet for current collector.

또한, 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러 각각은, 전극 탭들이 형성될 무지부를 사이에 두고 상부 및 하부에 위치될 수 있고, 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러의 돌기들이 서로 맞물려 회전하여 무지부를 압연할 수 있다.In addition, each of the first auxiliary roller and the transport roller may be located on the upper and lower sides with the non-coating portion where electrode tabs are to be formed, and the protrusions of the first auxiliary roller and the transport roller are engaged with each other to rotate to roll the plain parts. can do.

또한, 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러의 돌기들은 롤러의 축 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있고, 상기 돌기들 각각은 반원기둥 모양일 수 있다.In addition, the projections of the first auxiliary roller and the transfer roller may be formed to extend long in the axial direction of the roller, and each of the projections may have a semi-cylindrical shape.

따라서, 본 발명에 따른 전극 가공물 제조장치는, 전극 가공체를 이송하는 과정에서 외주면에 돌기들이 형성된 제 1 보조 롤러를 별도로 설치하고, 전극 가공체를 이송시키는 이송 롤러들 중 어느 하나를 외주면의 일 부위에 돌기들이 형성된 이송 롤러로 설치하며, 전극 탭들이 형성될 무지부를 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러 사이에 통과시킴으로써, 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러의 돌기들이 서로 맞물려 회전하여 무지부를 압연하여 널링부를 형성시킬 수 있다.Therefore, in the electrode workpiece manufacturing apparatus according to the present invention, in the process of transferring the electrode workpiece, a first auxiliary roller having protrusions formed on the outer circumferential surface is separately installed, and one of the transfer rollers for transporting the electrode workpiece is one of the outer peripheral surfaces. It is installed with a transfer roller having projections formed on the site, and passing the plain portion to which the electrode tabs are to be formed, between the first secondary roller and the transfer roller, the projections of the first secondary roller and the transfer roller rotate in engagement with each other to roll the plain portion and knurled. It can form wealth.

또 다른 하나의 구체적인 실시예에서, 상기 널링 성형 부재는 집전체용 시트의 제 1 면의 무지부를 압착하기 위한 외주면에 돌기들이 형성된 제 1 보조 롤러, 및 상기 집전체용 시트의 제 2 면의 무지부를 압착하기 위한 외주면에 돌기들이 형성된 제 2 보조 롤러를 포함한 구조일 수 있다.In another specific embodiment, the knurled member is a first auxiliary roller having protrusions formed on an outer circumferential surface for compressing a non-coated portion of a first surface of a current collector sheet, and a plain surface of a second surface of the current collector sheet. It may be a structure including a second auxiliary roller having protrusions formed on an outer circumferential surface for compressing a portion.

즉, 상기 널링 성형 부재의 제 1 보조 롤러 및 제 2 보조 롤러 각각은, 전극 탭들이 형성된 무지부를 사이에 두고 상부 및 하부에 위치되어 있을 수 있고, 상기 제 1 보조 롤러 및 제 2 보조 롤러의 돌기들이 서로 맞물려 회전하여 무지부의 전극 탭을 압연할 수 있다.That is, each of the first auxiliary roller and the second auxiliary roller of the knurled forming member may be positioned above and below the uncoated region where electrode tabs are formed, and projections of the first auxiliary roller and the second auxiliary roller may be provided. They can rotate in engagement with each other to roll the electrode tab of the plain portion.

본 발명은 또한, 상기 전극 가공물을 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 전극을 제공할 수 있다.The present invention can also provide an electrode characterized in that it is manufactured using the electrode workpiece.

본 발명은 또한, 상기 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지를 제공할 수 있다.The present invention can also provide a lithium secondary battery comprising the electrode.

구체적으로, 상기 리튬 이차전지는 파우치형 전지케이스에 음극, 양극, 상기 음극과 양극 사이에 개재된 분리막을 포함한 전극조립체가 비수 전해액과 함께 내장되어 있는 구조일 수 있다.Specifically, the lithium secondary battery may have a structure in which an electrode assembly including a negative electrode, a positive electrode, and a separator interposed between the negative electrode and the positive electrode is embedded in a pouch-type battery case together with a non-aqueous electrolyte.

또한, 상기 파우치형 전지케이스는 내후성을 가진 고분자 수지로 이루어진 외부 수지층, 기체와 액체에 대해 차단성을 가진 금속층, 및 열융착성을 가진 고분자 수지로 이루어진 내부 수지층을 포함하고 있는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있고, 상기 전지셀은 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 전체적으로 직육면체 구조인 판상형일 수 있다.In addition, the pouch-shaped battery case is a laminate sheet comprising an outer resin layer made of a polymer resin having weather resistance, a metal layer having barrier properties to gas and liquid, and an inner resin layer made of polymer resin having heat fusion resistance. It may be made, and the battery cell may have a plate shape, which is an overall rectangular parallelepiped structure with a small thickness as a whole.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조될 수 있으며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode, for example, may be prepared by applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, further add a filler to the mixture.

상기 양극 활물질은 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material is a material capable of causing an electrochemical reaction, as a lithium transition metal oxide, including two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium substituted with one or more transition metals Layered compounds such as nickel oxide (LiNiO 2 ); Lithium manganese oxide substituted with one or more transition metals; Formula LiNi 1-y M y O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn or Ga and contains one or more of the above elements, 0.01≤y≤0.7) Lithium nickel-based oxide represented by; Li 1 + z Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2, Li 1 + z Ni 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 , such as Li 1 + z Ni b Mn c Co 1- (b + c + d ) M d O (2-e) A e (where -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d <1 Lim, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si or Y, and A = F, P or Cl) lithium nickel cobalt manganese composite oxide; Formula Li 1+x M 1-y M'y PO 4-z X z (where M = transition metal, preferably Fe, Mn, Co or Ni, M'= Al, Mg or Ti, X = F, S or N, and olivine-based lithium metal phosphate represented by -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1, and the like, but are not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in 1 to 20% by weight based on the total weight of the mixture containing the positive electrode active material. The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powders; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is selectively used as a component that suppresses the expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. For example, olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

또한, 상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다. 또한, 상기 음극 활물질은 흑연계 탄소, 코크스계 탄소 및 하드 카본으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.In addition, the negative electrode is prepared by, for example, coating a mixture of a negative electrode active material, a conductive material, and a binder on a negative electrode current collector, followed by drying, and if necessary, further adding a filler to the mixture. In addition, the negative electrode active material may be at least one selected from the group consisting of graphite-based carbon, coke-based carbon and hard carbon.

본 발명은 또한, 상기 리튬 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공할 수 있다.The present invention can also provide a battery pack comprising the lithium secondary battery as a unit battery.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공할 수 있다. 상기 디바이스는 예를 들면, 예를 들어, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 웨어러블 전자기기, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The present invention can also provide a device comprising the battery pack. The device includes, for example, mobile phones, portable computers, wearable electronic devices, tablet PCs, smart pads, netbooks, LEVs (Light Electronic Vehicles), electric vehicles, hybrid electric vehicles, and power storage devices. However, it is not limited thereto.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.Since the structure and manufacturing method of such a device are known in the art, detailed description thereof is omitted in this specification.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 전극 가공물은, 부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에는, 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로, 널링부(knurling portion)가 형성함으로써, 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지할 수 가 있어, 전극 제조공정의 불량률을 크게 줄일 수 있는 효과를 발휘한다.As described above, the electrode workpiece according to the present invention includes a knurling portion in a second direction (y-axis) perpendicular to the first direction in at least a portion of the uncoated region where electrode tabs are to be formed by partial cutting. By forming, it is possible to prevent the shape of the electrode portion from bending or the shape of the electrode tabs to be formed by partial cutting of the portion, thereby exerting an effect of significantly reducing the defect rate of the electrode manufacturing process.

도 1은 종래 기술의 전극 합제가 도포된 전극 가공물에 롤 프레스(roll press) 공정을 실시하는 모식적인 평면도이다;
도 2는 종래 기술의 전극 합제가 도포된 전극 가공체를 노칭(notching) 공정을 통해 전극 탭의 형상을 가공하는 공정을 나타낸 모식적인 사시도이다;
도 3은 종래 기술의 노칭 공정을 통해 전극 탭이 형성된 전극의 모식적인 평면도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 노칭 공정을 실시하지 않은 전극 가공물을 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 노칭 공정을 실시하여 전극 탭이 형성된 전극 가공물을 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제 1 코팅부를 포함하고 있는 전극 가공물을 모식적으로 나타낸 평면도, 및 전극 가공물(100)의 일부위를 확대한 확대 정면도이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 가공물 제조장치를 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전극 가공물 제조장치를 나타낸 평면도이다.1 is a schematic plan view of performing a roll press process on an electrode workpiece coated with a prior art electrode mixture;
Figure 2 is a schematic perspective view showing a process of processing the shape of the electrode tab through the notching process (notching) the electrode processing body coated with the electrode mixture of the prior art;
3 is a schematic plan view of an electrode with an electrode tab formed through a notching process of the prior art;
4 is a schematic plan view showing an electrode workpiece not subjected to a notching process according to an embodiment of the present invention;
5 is a schematic plan view showing an electrode workpiece on which an electrode tab is formed by performing a notching process according to one embodiment of the present invention;
6 is a plan view schematically showing an electrode workpiece including a first coating part according to an embodiment of the present invention, and an enlarged front view of a part of the electrode workpiece 100 enlarged.
7 is a schematic plan view showing an electrode workpiece manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention;
8 is a plan view showing an electrode workpiece manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 내용을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the contents of the present invention will be further described with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 노칭 공정을 실시하지 않은 전극 가공물을 모식적으로 나타낸 평면도가 도시되어 있다. 4 is a plan view schematically showing an electrode workpiece that is not subjected to a notching process according to one embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전극 가공물(100)은 집전체용 시트(110)가 금속 시트로 이루어져 있고, 이러한 금속 시트는 구리, 알루미늄, 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 4, in the electrode workpiece 100 according to the present invention, the current collector sheet 110 is made of a metal sheet, and the metal sheet is made of copper, aluminum, or aluminum alloy.

또한, 이러한 전극 가공물(100)의 경우에는, 집전체용 시트(110)의 제 1 면(113), 및 이러한 제 1 면(113)의 반대 면인 제 2 면(114)을 포함하고, 이러한 제 1 면(113)에 전극 합제가 코팅된 제 1 코팅부(115)와, 전극 합제가 코팅되지 않는 무지부(116)가 형성되어 있다.In addition, in the case of such an electrode workpiece 100, the first side 113 of the sheet 110 for current collector, and the second side 114, which is the opposite side of the first side 113, include The first coating portion 115 on which the electrode mixture is coated is formed on one surface 113, and the plain portion 116 on which the electrode mixture is not coated is formed.

이러한 집전체용 시트(110)에 하나의 무지부(116)를 사이에 두고 제 1 코팅부(115)와 제 2 코팅부(125)가 제 1 방향(130, x축)을 따라 형성되어 있다.The first coating part 115 and the second coating part 125 are formed along the first direction 130 (x-axis) with one uncoated part 116 interposed between the sheet 110 for current collector. .

이러한 무지부(116)에는 널링부(120)가 형성되어 있다. 이러한 널링부(120)는 울퉁불퉁한 돌기가 형성된 널링 성형 부재(도시하지 않음)를 이용하여 집전체용 시트(110)의 무지부(116) 위로 압연하여 그 울퉁불퉁한 무늬가 무지부(116)에 형성되도록 하였다.The nulling part 120 is formed in the uncoated part 116. The knurled portion 120 is rolled over the uncoated portion 116 of the sheet 110 for a current collector by using a knurled forming member (not shown) in which rugged projections are formed, and the uneven pattern is applied to the uncoated portion 116. To form.

도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 노칭 공정을 실시하여 전극 탭이 형성된 전극 가공물을 모식적으로 나타낸 평면도가 도시되어 있다. 5 is a plan view schematically showing an electrode workpiece on which an electrode tab is formed by performing a notching process according to one embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 집전체용 시트(110)에는 무지부(116)의 부분 절취에 의해, 제 1 코팅부(115)의 단부로부터 제 2 코팅부(125) 쪽으로 연장된 제 1 코팅부(115)의 전극 탭(118)들이 형성되어 있고, 또한, 제 2 코팅부(125)의 단부로부터 제 1 코팅부(115) 쪽으로 연장된 형상의 전극 탭(119)들이 형성되는 있는 구조로 가공되어 있다. 이러한 제 1 코팅부(115)의 전극 탭(118)들과 제 2 코팅부(125)의 전극 탭(119)들은 평면상으로 직사각형이다.Referring to FIG. 5, the current collector sheet 110 includes a first coating unit extending from the end of the first coating unit 115 toward the second coating unit 125 by partial cutting of the non-coated portion 116 ( The electrode tabs 118 of 115) are formed, and also, the electrode tabs 119 of a shape extending from the end of the second coating part 125 toward the first coating part 115 are formed to be processed. have. The electrode tabs 118 of the first coating portion 115 and the electrode tabs 119 of the second coating portion 125 are rectangular in plan view.

또한, 제 1 코팅부(115)의 전극 탭(118)들과 제 2 코팅부(125)의 전극 탭(119)들은 교번 배열 구조를 이루고 있는 구조이다. In addition, the electrode tabs 118 of the first coating unit 115 and the electrode tabs 119 of the second coating unit 125 have a structure that forms an alternating arrangement.

도 6에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제 1 코팅부를 포함하고 있는 전극 가공물을 모식적으로 나타낸 평면도와, 이러한 전극 가공물의 일부위를 확대한 확대 정면도를 도시하였다.6 is a plan view schematically showing an electrode workpiece including a first coating part according to an embodiment of the present invention, and an enlarged front view showing an enlarged portion of the electrode workpiece.

도 6을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 전극 가공물(100)은, 무지부(116)의 형성된 전극 탭(118)들에는, 제 1 방향(x축)에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로 널링부(120)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 6 together, the electrode workpiece 100 according to the present invention includes, in the electrode tabs 118 of the uncoated portion 116, a second direction (y-axis) perpendicular to the first direction (x-axis) ), the knurling part 120 is formed.

따라서, 본 발명의 전극 가공물(100)은 집전체용 시트(110)의 전극 탭(118)에 널링부(120)를 형성됨으로써, 전극 가공물(100)을 롤투롤(roll to roll) 공정을 진행하는 도중에 전극 탭(118)에 간섭 또는 외력이 발생할 경우에도 널링부(120)의 형상을 유지하려는 고정력을 발휘하여, 제 1 방향(x축) 및 제 2 방향(y축)에 대해 각각 수직인 제 3 방향(z축)으로 무지부(116)가 휘는 현상 또는 무지부(116)의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭(118)들이 휘는 형상을 방지한다.Therefore, the electrode workpiece 100 of the present invention is formed by forming a nulling part 120 on the electrode tab 118 of the sheet 110 for current collector, thereby performing a roll to roll process of the electrode workpiece 100. Even if interference or external force occurs in the electrode tab 118 during the process, the fixing force to maintain the shape of the knurling part 120 is exerted, and is perpendicular to the first direction (x-axis) and the second direction (y-axis), respectively. The electrode tabs 118 to be formed by a phenomenon in which the uncoated portion 116 is bent in a third direction (z-axis) or partially cut out of the uncoated portion 116 are prevented from being bent.

다시 도 5와 함께 도 6을 참조하면, 제 1 코팅부(115)의 전극 탭(118)들의 널링부(120)는 제 1 코팅부(115)의 단부로부터 제 2 코팅부(125) 쪽 단부까지 연장되어 형성되어 있고, 제 2 코팅부(125)의 전극 탭(118)들의 널링부(120)는 제 2 코팅부(125)의 단부로부터 제 1 코팅부(115) 쪽 단부까지 연장되어 형성되어 있다.Referring to FIG. 6 together with FIG. 5, the knurled portion 120 of the electrode tabs 118 of the first coating portion 115 is an end toward the second coating portion 125 from the end of the first coating portion 115. It is formed to extend to, and the knurled portion 120 of the electrode tabs 118 of the second coating portion 125 extends from the end of the second coating portion 125 to the end of the first coating portion 115. It is.

또한, 도 6의 확대도(점선)에서는 이러한 널링부(120)가 제 2 방향(y축)에 대한 수직 단면 형상에서, 시트가 상향 절곡(z축의 양(+) 절곡, 121)과 하향 절곡(z축의 음(-) 절곡, 122)을 이루고 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 널링부(120)는 전체적으로 상향 절곡과 하향 절곡이 반복되는 물결 모양이다. 이러한 상향 절곡(121)의 높이와 하향 절곡(122)의 깊이는 무지부(116)의 폭(A)을 기준으로 0.5% 내지 20%의 크기이다.In addition, in the enlarged view (dashed line) of FIG. 6, in the vertical cross-sectional shape of the knurling part 120 in the second direction (y-axis), the sheet is bent upward (positive (+) bending of the z-axis, 121) and downwardly bent. (z-axis bending (-) bending, it can be seen that it forms. That is, the knurling unit 120 is a wave shape in which upward bending and downward bending are repeated as a whole. The height of the upward bending 121 and the depth of the downward bending 122 are 0.5 to 20% of the size based on the width A of the uncoated region 116.

도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 가공물 제조장치를 나타낸 모식적인 평면도가 도시되어 있다.7 is a schematic plan view showing an electrode workpiece manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 7를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 전극 가공물 제조장치(200)는, 부분 절취에 의해 전극 탭(118)들이 형성될 무지부(116)의 적어도 일부에 시트의 길이 방향인 제 1 방향(x축)에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로 널링부(120)를 형성시키기 위한 널링 성형 부재(250)를 포함하고 있다.Referring to FIGS. 5 and 7 together, the electrode workpiece manufacturing apparatus 200 according to the present invention may be formed in a length direction of a sheet on at least a portion of the uncoated portion 116 on which the electrode tabs 118 are to be formed by partial cutting. It includes a knurled forming member 250 for forming the knurling part 120 in a second direction (y-axis) perpendicular to one direction (x-axis).

이러한 널링 성형 부재(250)는 집전체용 시트(110)의 제 1 면(113) 및 제 2 면(114)에 형성된 무지부(116)를 압착하여 널링부(120)를 형성한다.The knurled forming member 250 compresses the uncoated portion 116 formed on the first surface 113 and the second surface 114 of the current collector sheet 110 to form the knurled portion 120.

이러한 널링 성형 부재(250)는 집전체용 시트(110)의 제 1 면(113)의 무지부(116)를 압착하기 위한 외주면에 돌기들(235)이 형성된 제 1 보조 롤러(230), 및 집전체용 시트(110)의 제 2 면(114)의 무지부(116)를 압착하기 위한 외주면의 일 부위에 돌기들(225)이 형성된 이송 롤러(220)를 포함하고 있다.The knurled forming member 250 includes a first auxiliary roller 230 having protrusions 235 formed on an outer circumferential surface for compressing the uncoated portion 116 of the first surface 113 of the sheet 110 for current collector, and It includes a transfer roller 220 having projections 225 formed on a portion of the outer circumferential surface for compressing the uncoated portion 116 of the second surface 114 of the current collector sheet 110.

이러한 제 1 보조 롤러(230) 및 이송 롤러(220) 각각은 집전체용 시트(110)의 부분 절취에 의해 전극 탭(118)들이 형성될 무지부(116)에 대응하는 외주면에 돌기들(225, 235)이 형성되어 있는 구조이다.Each of the first auxiliary roller 230 and the transport roller 220 has projections 225 on the outer circumferential surface corresponding to the uncoated portion 116 on which the electrode tabs 118 are to be formed by partial cutting of the sheet 110 for the current collector. , 235) is formed.

또한, 제 1 보조 롤러(230) 및 이송 롤러(220) 각각은, 전극 탭(118)들이 형성될 무지부(116)를 사이에 두고 상부 및 하부에 위치되어 있고, 이러한 제 1 보조 롤러(230) 및 이송 롤러(220)의 돌기들(235, 225)이 서로 맞물려 회전하여 무지부(116)를 압연하게 된다.In addition, each of the first auxiliary roller 230 and the transport roller 220 is positioned above and below the uncoated region 116 on which the electrode tabs 118 are to be formed, and the first auxiliary roller 230 ) And the projections 235 and 225 of the conveying roller 220 are engaged with each other to rotate to roll the plain portion 116.

또한, 제 1 보조 롤러(230) 및 이송 롤러(220)의 돌기들(225, 235)은 롤러의 축 방향으로 길게 연장되어 형성되고, 돌기들(225, 235) 각각은 반원기둥 모양이다.In addition, the projections 225 and 235 of the first auxiliary roller 230 and the transfer roller 220 are formed to extend in the axial direction of the roller, and each of the projections 225 and 235 is semi-cylindrical.

따라서, 본 발명에 따른 전극 가공물 제조장치(200)는, 전극 가공체를 이송하는 과정에서 외주면에 돌기들(235)이 형성된 제 1 보조 롤러(230)를 별도로 설치하고, 전극 가공체를 이송시키는 이송 롤러들(210) 중 어느 하나를 외주면 일 부위에 돌기들(225)이 형성된 이송 롤러(220)로 설치한 후, 전극 탭(118)들이 형성될 무지부(116)를 제 1 보조 롤러(230) 및 이송 롤러(220) 사이에 통과시킴으로써, 제 1 보조 롤러(230) 및 이송 롤러(220)의 돌기들(225, 235)이 서로 맞물려 회전하여 무지부(116)를 압연하여 널링부(120)를 형성시킨다.Therefore, the electrode workpiece manufacturing apparatus 200 according to the present invention separately installs the first auxiliary roller 230 on which the protrusions 235 are formed on the outer circumferential surface in the course of transferring the electrode workpiece, and transfers the electrode workpiece. After installing any one of the transfer rollers 210 as a transfer roller 220 having protrusions 225 formed on one portion of its outer circumference, the uncoated portion 116 on which the electrode tabs 118 are to be formed is the first auxiliary roller ( 230) and by passing between the conveying roller 220, the projections 225 and 235 of the first auxiliary roller 230 and the conveying roller 220 are engaged with each other to rotate and roll the plain portion 116 to roll the nulling portion ( 120).

도 8에는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전극 가공물 제조장치를 나타낸 평면도가 도시되어 있다.8 is a plan view showing an electrode workpiece manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5 및 도 8을 함께 참조하면, 널링 성형 부재(255)는 집전체용 시트(110)의 제 1 면(113)의 무지부(116)의 전극 탭(118)를 압착하기 위한 외주면에 돌기들(235)이 형성된 제 1 보조 롤러(230), 및 집전체용 시트(110)의 제 2 면(114)의 무지부(116)의 전극 탭(118)를 압착하기 위한 외주면에 돌기들(245)이 형성된 제 2 보조 롤러(240)를 포함하고 있다.5 and 8 together, the knurled forming member 255 protrudes on the outer circumferential surface for pressing the electrode tab 118 of the uncoated portion 116 of the first surface 113 of the current collector sheet 110. Protrusions on the outer circumferential surface for compressing the electrode tab 118 of the first auxiliary roller 230 on which the fields 235 are formed, and the uncoated portion 116 of the second surface 114 of the current collector sheet 110 ( 245) includes a second auxiliary roller 240 is formed.

즉, 널링 성형 부재(250)의 제 1 보조 롤러(230) 및 제 2 보조 롤러(240) 각각은, 전극 탭(118)들이 형성된 무지부(116)의 전극 탭(118)을 사이에 두고 상부 및 하부에 위치되어 있고, 제 1 보조 롤러(230) 및 제 2 보조 롤러(240)의 돌기들(225, 235)이 서로 맞물려 회전하여 무지부(116)의 전극 탭(118)을 압연하게 된다.That is, each of the first auxiliary roller 230 and the second auxiliary roller 240 of the knurled forming member 250 has an electrode tab 118 of the uncoated region 116 on which the electrode tabs 118 are formed, with the upper portion therebetween. And located at the lower portion, the protrusions 225 and 235 of the first auxiliary roller 230 and the second auxiliary roller 240 are engaged with each other to rotate to roll the electrode tab 118 of the uncoated region 116. .

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 가공물은, 부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에는, 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로, 널링부(knurling portion)가 형성함으로써, 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지할 수 가 있어, 전극 제조공정의 불량률을 크게 줄일 수 있는 효과를 발휘한다.As described above, the electrode workpiece according to the present invention includes a knurling portion in a second direction (y-axis) perpendicular to the first direction in at least a portion of the uncoated region where electrode tabs are to be formed by partial cutting. By forming, it is possible to prevent the shape of the electrode portion from bending or the shape of the electrode tabs to be formed by partial cutting of the portion, thereby exerting an effect of significantly reducing the defect rate of the electrode manufacturing process.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.

Claims (20)

일측 단부에 전극 탭이 형성되어 있는 다수 개의 판상형 전극들을 제조하기 위한 전극 가공물로서,
집전체용 시트의 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대 면인 제 2 면 중의 적어도 일면에는, 시트의 길이 방향인 제 1 방향(x축)을 따라, 전극 합제가 코팅된 하나 이상의 코팅부와, 전극 합제가 코팅되지 않는 하나 이상의 무지부가 형성되어 있고;
부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에는, 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로, 널링부(knurling portion)가 형성되어 있고,
상기 널링부는, 제 2 방향(y축)의 수직 단면 형상에서, 시트가 상향 절곡(z축의 양(+) 절곡)과 하향 절곡(z축의 음(-) 절곡)을 이루고 있는 구조이며,
제 1 방향 및 제 2 방향에 대해 각각 수직인 제 3 방향(z축)으로, 무지부가 휘는 현상 또는 무지부의 부분 절취에 의해 형성될 전극 탭들이 휘는 형상을 방지하는 것을 특징으로 하는 전극 가공물.As an electrode workpiece for manufacturing a plurality of plate-shaped electrode having an electrode tab is formed at one end,
At least one of the first surface of the current collector sheet and the second surface opposite to the first surface, one or more coating parts coated with an electrode mixture along a first direction (x-axis) in the longitudinal direction of the sheet, One or more non-coated portions are formed on which the electrode mixture is not coated;
A knurling portion is formed in at least a portion of the uncoated portion where electrode tabs are to be formed by partial cutting in a second direction (y-axis) perpendicular to the first direction,
The knurled portion is a structure in which the sheet forms an upward bending (positive (+) bending of the z-axis) and a downward bending (negative (-) bending of the z-axis) in a vertical cross-sectional shape in the second direction (y-axis),
In the third direction (z-axis) perpendicular to the first direction and the second direction, the electrode workpiece is characterized in that the electrode tabs to be formed by the phenomenon that the uncoated portion is bent or partially cut by the uncoated portion are bent. 제 1 항에 있어서, 상기 집전체용 시트는 금속 시트이고, 제 1 면 및 제 2 면에 각각 코팅부와 무지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 가공물.According to claim 1, wherein the sheet for the current collector is a metal sheet, the electrode processing, characterized in that the coating portion and the non-coated portion are formed on the first surface and the second surface, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 집전체용 시트에는, 하나의 무지부를 사이에 두고 제 1 코팅부와 제 2 코팅부가 제 1 방향(x축)을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 가공물.According to claim 1, The current collector sheet, the electrode processing material, characterized in that the first coating portion and the second coating portion is formed along the first direction (x-axis) with one uncoated portion therebetween. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 코팅부의 전극 탭들은, 무지부에 접하는 제 1 코팅부의 단부로부터 제 2 코팅부 쪽으로 연장된 형상을 가지도록, 무지부를 절취하여 형성되며;
상기 제 2 코팅부의 전극 탭들은, 무지부에 접하는 제 2 코팅부의 단부로부터 제 1 코팅부 쪽으로 연장된 형상을 가지도록, 무지부를 절취하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 가공물.The method according to claim 3, wherein the electrode tabs of the first coating portion are formed by cutting the plain portion so as to have a shape extending from the end of the first coating portion contacting the plain portion toward the second coating portion;
The electrode tabs of the second coating portion are formed by cutting the plain portion so as to have a shape extending from the end of the second coating portion contacting the plain portion toward the first coating portion. 제 3 항에 있어서, 상기 전극 가공물은, 무지부의 부분 절취에 의해, 제 1 코팅부의 단부로부터 제 2 코팅부 쪽으로 연장된 형상의 전극 탭들과, 제 2 코팅부의 단부로부터 제 1 코팅부 쪽으로 연장된 형상의 전극 탭들이 형성되어 있는 구조로 가공된 것을 특징으로 하는 전극 가공물.The electrode work piece of claim 3, wherein the electrode workpiece is formed by partial cutting of the uncoated portion, electrode tabs having a shape extending from the end of the first coating portion toward the second coating portion, and extending from the end of the second coating portion toward the first coating portion. Electrode workpiece, characterized in that processed into a structure in which the electrode tabs are formed. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 코팅부의 전극 탭들과 제 2 코팅부의 전극 탭들은 교번 배열 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전극 가공물.The electrode workpiece according to claim 5, wherein the electrode tabs of the first coating part and the electrode tabs of the second coating part form an alternating arrangement structure. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 코팅부의 전극 탭들은 널링부가 제 1 코팅부의 단부로부터 제 2 코팅부 쪽 단부까지 연장되어 형성되어 있고, 상기 제 2 코팅부의 전극 탭들은 널링부가 제 2 코팅부의 단부로부터 제 1 코팅부 쪽 단부까지 연장되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 가공물.According to claim 5, The electrode tabs of the first coating portion are formed by extending the knurled portion from the end of the first coating portion to the end of the second coating portion, and the electrode tabs of the second coating portion include the knurled portion of the second coating portion. The electrode workpiece, characterized in that extending from the end to the end of the first coating portion. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 상향 절곡의 높이와 하향 절곡의 깊이는 무지부의 폭을 기준으로 0.5% 내지 20%의 크기인 것을 특징으로 하는 전극 가공물.The electrode workpiece of claim 1, wherein the height of the upward bending and the depth of the downward bending are 0.5% to 20% based on the width of the uncoated region. 제 1 항에 따른 전극 가공물을 제조하기 위한 장치로서,
부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부의 적어도 일부에 시트의 길이 방향인 제 1 방향(x축)에 대해 수직인 제 2 방향(y축)으로 널링부를 형성시키기 위한 널링 성형 부재를 포함하고,
상기 널링 성형 부재는 집전체용 시트의 제 1 면의 무지부를 압착하기 위한 외주면에 돌기들이 형성된 제 1 보조 롤러, 및 상기 집전체용 시트의 제 2 면의 무지부를 압착하기 위한 외주면의 일 부위에 돌기들이 형성된 이송 롤러를 포함하며,
상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러의 돌기들은 롤러의 축 방향으로 길게 연장되어 형성되어 있고, 상기 돌기들 각각은 반원기둥 모양인 것을 특징으로 하는 전극 가공물 제조장치.An apparatus for manufacturing the electrode workpiece according to claim 1,
And a knurled forming member for forming a knurled portion in a second direction (y-axis) perpendicular to a first direction (x-axis), which is a longitudinal direction of the sheet, in at least a portion of the uncoated portion where electrode tabs are to be formed by partial cutting,
The knurled member is a first auxiliary roller having protrusions formed on an outer circumferential surface for crimping the uncoated portion of the first surface of the current collector sheet, and a portion of the outer circumferential surface for crimping the uncoated portion of the second surface of the current collector sheet. It includes a transfer roller formed with projections,
The first auxiliary roller and the projections of the transport roller are formed to extend long in the axial direction of the roller, each of the projections electrode electrode manufacturing apparatus characterized in that the semi-cylindrical shape. 제 10 항에 있어서, 상기 널링 성형 부재는 집전체용 시트의 제 1 면 및 제 2 면에 형성된 무지부를 압착하여 널링부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 가공물 제조장치.11. The apparatus of claim 10, wherein the knurled molding member forms a knurled portion by compressing a plain portion formed on first and second surfaces of a sheet for a current collector. 삭제delete 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러 각각은, 집전체용 시트의 부분 절취에 의해 전극 탭들이 형성될 무지부에 대응하는 외주면에, 돌기들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 가공물 제조장치.11. The electrode workpiece according to claim 10, wherein each of the first auxiliary roller and the transfer roller has protrusions formed on an outer circumferential surface corresponding to the non-coated region where electrode tabs are to be formed by partial cutting of the sheet for current collector. Manufacturing equipment. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러 각각은, 전극 탭들이 형성될 무지부를 사이에 두고 상부 및 하부에 위치되어 있고, 상기 제 1 보조 롤러 및 이송 롤러의 돌기들이 서로 맞물려 회전하여 무지부를 압연하는 것을 특징으로 하는 전극 가공물 제조장치.11. The method of claim 10, Each of the first auxiliary roller and the transfer roller, the electrode tabs are located on the upper and lower sides with the uncoated portion to be formed, the projections of the first auxiliary roller and the transfer roller are engaged with each other to rotate Electrode workpiece manufacturing apparatus, characterized in that rolling the plain portion. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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