KR102156015B1 - 탭 형성 방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

이동하고 있는 원반으로부터 레이저 빔에 의한 탭을 형성하는 장치이다. 장척의 금속박(4)에 활물질이 도착된 전극 부분(1a)과, 전극 부분(1a) 및 이부(1b)를 갖는 원반(1)을 일 방향으로 이동시키는 탭 부착 전극 시트 제조 장치(100)에서의 탭 형성 장치이다. 레이저 빔(L1)을 이동하고 있는 이부(1b)에 대하여 조사하고, 전극 부분(1a)에 연결한 탭(5)을 오려내는 탭 형성용 레이저 출사 장치(50)와, 레이저 빔(L1)의 조사점(Pm)보다 하류이며, 조사점(Pm)에서의 탭 절단 전의 전극 부분(1a)의 이동면의 높이보다 높은 위치, 또는 낮은 위치에 설치되고, 전극 부분(1a)의 이동면과의 사이에서 인출 각도 α를 발생시키는 이부 분리부(70)와, 레이저 빔(L1)으로 탭(5)이 잘려나간 이부(1b)의 단재에 장력을 가하면서 원반(1)의 이동에 동기하여 인취하는 이부 회수부(80)로 구성된다.

Description

탭 형성 방법과 그 장치{METHOD FOR FORMING TAB AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 리튬 이차 전지나 리튬 커패시터, 전기 이중층 콘덴서 등에 사용되는 탭 형성 방법과 그 장치에 관한 것이다.

리튬 이온 이차 전지로 대표되는 비수 전해액 이차 전지는 고에너지 밀도인 메리트를 살려, 작게는 휴대 전화, 컴퓨터 등의 전자 기기, 크게는 하이브리드 또는 전기 자동차의 축전 장치에 사용되고 있다. 리튬 이온 전지의 주된 내부 구조인 전극 조립체는 원반(原反; original sheet)으로부터 직사각형으로 잘려나간 양 및 음전극 시트와 세퍼레이터를 교대로 적층한 적층형이다. 이 적층형의 전극 조립체가 용기가 되는 외장 캔에 수용되고, 전해액이 주액된 후, 캡이 붙여져서 밀봉되고, 마지막으로 첫 충전된 전지로서의 기능이 부여된다. 상기 리튬 커패시터나 전기 이중층 콘덴서도 동일한 구조를 갖는다. 이렇게 형성된 적층형의 이차 전지 등(이하, 단순히 전자 부품이라고 함.)은 직육면체의 외관을 나타낸다.

여기서, 상기 전자 부품에 제공되는 원반에 대해 간단하게 설명한다. 원반은 알루미늄 또는 구리와 같은 금속박의 편면 또는 양면에 광폭으로 양 또는 음의 활물질을 띠 형상으로 도착(塗着)한 전극 부분과, 그 양쪽 또는 한쪽에 설치된 활물질이 도착되어 있지 않은 비전극 부분[이 부분을 이부(耳部; ear portion)라고 함]으로 구성되어 있고, 일반적으로는 롤 형상으로 권취되어 있다. 바꿔 말하면, 원반은 용도에 따라 양쪽 또는 한쪽에만 이부가 설치되어 있는 것, 전극 부분의 폭이 넓은 것부터 좁은 것까지 여러 가지가 있다.

적층형 전자 부품의 전극 시트는, 종래에는, 상기와 같은 폭이 넓은 원반의 전극 부분에서 톰슨 칼날(Thomson blade)(전극 시트의 형상을 갖는 스탬핑용 금형)로 스탬핑하고, 이 양 및 음의 전극 시트를 세퍼레이터 사이에 교대로 적층하는 동시에 같은 극의 탭끼리를 접속하여 전자 부품용 적층체(적층형 전극 조립체)로 하고 있었다. 그런데, 상기와 같이 톰슨 칼날로 절단된 전극 시트는 절단 단(端)에 날카로운 버(burr)가 생기기 쉬워, 다음과 같은 문제가 지적되고 있었다.

전극 시트와 세퍼레이터를 적층하여 전지의 전극 조립체로서 사용한 경우, 충방전에 의해 전지가 약간이지만 팽창·수축을 반복하기 때문에, 상기 버가 절연 필름인 세퍼레이터를 반복해서 흠집을 내어 흠집을 성장시키거나, 경우에 따라서는 충방전에 의해 버가 성장하여 세퍼레이터를 돌파하여 절연 파괴를 일으켜, 트러블의 원인이 되는 경우가 있었다.

또한, 톰슨 칼날에 의한 전극 시트의 스탬핑은 원반을 정지시켜서 행해져야 되기 때문에, 원반의 송급은 간헐 송급이어야 하며, 생산 효율이 낮다는 문제도 있었다.

또한, 전극 시트의 크기나 탭의 위치 또는 탭의 형상은 사양에 따라 실로 다양하고, 톰슨 칼날로의 스탬핑의 경우, 전극 시트의 종류마다 금형과 톰슨 칼날을 준비하지 않을 수 없어, 금형 비용 증가나 그 관리가 번잡해지지 않을 수 없다는 현장으로부터의 클레임도 있었다.

그래서 최근에는 원반으로부터 양 또는 음전극 시트를 레이저 빔으로 절단하는 방식이 제안되어 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1에 기재된 장치는 프레임과, 레이저 절단기와, 레이저 절단기를 구동하는 절단 메커니컬 암(cutting mechanical arm)과, 제어 시스템과, 적어도 하나의 전극 시트 반송 기구로 구성되고, 전극 시트 반송 기구는 재료 홀딩 메커니컬 암(material holding mechanical arm)과, 고정길이 송급 부재(a fixed length feeding member)와, 재료 설치 부재를 구비한다.

이것은 간헐 송급된 원반을 레이저 기술을 사용하여 소정 치수로 절단함으로써, 리튬 이온 전지 또는 수퍼 콘덴서의 전극 시트의 제조를 실현한 것으로, 이로써 종래 기술의 전통적인 톰슨 칼날에 의한 절단 방법에서는 피할 수 없었던 전극 시트의 변형이나 버의 문제를 해결할 수 있고, 그 결과, 제조된 전극 시트의 품질이 개선되고, 수율을 높일 수 있다고 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공보 5724137호

여기서, 레이저 빔에 의한 원반의 절단인데, 원반에 레이저 빔을 조사하면서 횡단시켜 절단하는 것으로 되어 있으나, 조사 스팟의 금속박을 증발시키는 것과 같은 특수한 레이저 빔의 경우 레이저 빔의 횡단으로 원반을 절단할 수 있으나, 통상의 싱글 모드 레이저에서는 조사 스팟의 원반의 금속박이 순간적으로 용융하지만, 증발(기화)까지는 되지 않기 때문에, 조사 스팟이 다음의 조사 위치로 이동하면 상기 용융 부분은 주위에 열을 빼앗겨서 순식간에 응고되어 절단 개소가 재접속되어 버려서, 결과적으로는 충분히 절단되지 않고, 레이저 빔이 원반 위를 단순히 횡단했을 뿐인 경우와 외관상은 동일해진다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 이동하고 있는 원반을 대상으로 레이저 빔에 의한 탭을 형성할 수 있는 방법과 그 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

청구항 1에 기재한 발명(도 1)은,

장척(長尺)의 금속박(4)에 그 길이 방향을 따라 활물질이 도착된 전극 부분(1a)과, 상기 전극 부분(1a)과 금속박(4)의 측 단부 가장자리(4a)와의 사이에 형성된 이부[耳部; ear portion(1b)]를 갖는 원반(1)을 일 방향으로 이동시키는 탭 부착 전극 시트 제조 장치(100)에서의 탭 형성 장치에 있어서,

탭 형성 장치는,

레이저 빔(L1)을 이동하고 있는 이부(1b)에 대하여 조사하고, 전극 부분(1a)에 연결한 탭(5)을 오려내는 탭 형성용 레이저 출사 장치(50)와,

상기 탭(5)을 오려내는 상기 레이저 빔(L1)의 조사점(Pm)보다 하류이며, 상기 조사점(Pm)에서의 탭 절단 전의 전극 부분(1a)의 이동면의 높이보다 높은 위치, 또는 낮은 위치에 설치되고, 전극 부분(1a)의 이동면과의 사이에서 인출 각도(take-up angle)α를 발생시키는 이부 분리부(70)와,

상기 레이저 빔(L1)으로 탭(5)이 잘려나간 이부(1b)의 단재에 장력을 가하면서 원반(1)의 이동에 동기하여 인취(引取; taking up)하는 이부 회수부(80)로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 레이저 빔(L1)으로 주행 중인 원반(1)의 이부(1b)를 전극 부분(1a)으로부터 잘라 나누면서 이부(1b)로부터 탭(5)을 적절히 오려내는 것이다.

청구항 2에 기재한 발명은, 장척 원반(1)의 이부(1b)에 레이저 빔(L1)으로 슬릿상의 구부러진 혹은 커브된 용단선(Sy)을 형성하여 탭(5)을 전극 부분(1a)에 연결시켜서 일체적으로 형성하는 방법이다. 즉, 장척의 금속박(4)에 길이 방향을 따라 활물질이 도착된 전극 부분(1a)과, 상기 전극 부분(1a)과 금속박(4)의 측 단부 가장자리(4a)와의 사이에 형성된 이부(1b)를 갖고, 일 방향으로 반송되어 있는 원반(1)의 상기 이부(1b)에 레이저 빔(L1)으로 탭(5)을 형성하는 탭 형성 방법으로서,

상기 탭(5)을 오려내는 상기 레이저 빔(L1)의 조사점(Pm)보다 하류이며, 상기 조사점(Pm)에서의 탭 절단 전의 전극 부분(1a)의 이동면의 높이보다 높은 위치, 또는 낮은 위치에 설치된 이부 분리부(70)에서, 전극 부분(1a)의 이동면을 이동하는 전극 부분(1a)과 이부(1b) 사이에 이간 각도 α를 형성하고, 레이저 빔(L1)으로 조사점(Pm)이 용융하는 동시에 전극 부분(1a)으로부터 탭(5)이 오려진 이부(1b)를 세퍼레이트하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3은 청구항 2에 기재된 방법의 발명에 있어서,

전극 부분(1a)과 이부(1b)를 잘라 나누는 레이저 빔(L1)(L1a·L1b)을 이부(1b)에 소정 시간 고정하여 조사하고,

이어서, 상기 레이저 빔(L1)(L1a·L1b)을 상기 이부(1b)의 측 단부 가장자리(4a) 방향으로 이부(1b)의 이동 속도에 동기시켜 이동시키고, 그 후, 상기 측 단부 가장자리(4a)의 앞에서 소정 시간 고정하고,

그리고 나서, 상기 이부(1b)의 범위 내에서 제 1 레이저 빔(L1)(L1a·L1b)을 이부(1b)의 이동 속도에 동기시켜서 상기 측 단부 가장자리(4a) 앞의 상기 고정 조사 위치로부터 활물질층이 도포된 전극 부분(1a) 방향으로 되돌리고, 그 후, 리턴 위치에서 소정 시간 고정하는 동작을 반복하여 전극 부분(1a)에 연속된 탭(5)을 이부(1b)로부터 오려내어 형성하는 것을 특징으로 하는 것으로, 이로써 이동 중에 이부(1b)로부터 직사각형의 탭(5)을 오려낼 수 있다.

본 발명에 의하면, 원반을 연속으로 송급하면서 그 연속 송급 사이에 레이저 빔으로 탭을 연속적으로 잘라낼 수 있게 되었다.

도 1은 본 발명에 따른 탭 부착 전극 시트 제조 장치(제 1 실시예)의 주요부의 사시도이다.
도 2는 도 1의 인취부(제 1 실시예)의 확대 측면도이다.
도 3은 (a) 도 2에서의 인취부의 확대 사시도, (b) 인취부에서 사용되는 토크 리미터(torque limiter)의 영구 자석의 정면도이다.
도 4는 본 발명 방법으로 생산된 전극 시트의 일례의 사시도이다.
도 5는 본 발명 방법에 의한 탭의 오려내기 시의 레이저 빔의 움직임을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명 방법에 의한 탭 형성 시의 레이저 빔의 움직임을 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 인취부의 제 2 실시예의 요부 단면도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 인취부의 직각 방향의 종단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 탭 부착 전극 시트 제조 장치(제 2 실시예)의 주요부의 사시도이다.
도 10은 도 9의 직각 방향의 종단면도이다.

이하, 본 발명을 도시 실시예를 따라 설명한다. 본 발명의 탭 부착 전극 시트 제조 장치(100)는 도 1(제 1 실시예)에 나타내는 바와 같이 탭 부착 전극 시트(3)를 1장씩 원반(1)으로부터 잘라내 가는 것과, 도 9(제 2 실시예)에 나타내는 바와 같이 폭이 넓은 원반(1)으로부터 2장씩 분리해 가는 것이 있다. 이하, 본 장치(100)의 제 1 실시예에 대해 상술하고, 제 2 실시예에서는 제 1 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.

도 1의 원반(1)은 양쪽에 이부(1bㆍ1b')를 갖는 것으로, 도면 중, 앞의 이부(1b)로부터 탭(5)을 오려내고, 다른 쪽 이부(1b')는 탭(5)을 오려내지 않고 그대로 레이저 출사 장치(50')의 레이저 빔(L1')으로 분리된다. 도시하고 있지 않지만, 원반(1)의 한쪽 밖에 이부(1b)가 없는 경우에는, 레이저 출사 장치(50')는 불필요해지고, 제 1 레이저 출사 장치(50)의 레이저 빔(L1)으로 탭(5)을 형성하면서 상기 이부(1b)를 전극 부분(1a)으로부터 분리하고, 그 후, 제 2 레이저 빔(L2)으로 전극 부분(1a)을 절단하여 탭(5)을 갖는 전극 시트(3)를 연속적으로 형성한다.

또한, 이부(1b)가 원반(1)의 양쪽에 있는 경우라도 한쪽 이부(1b)로부터 탭(5)을 오려내면서 전극 부분(1a)으로부터 분리되고, 다른 쪽 이부(1b)는 분리되지 않고 그대로 전극 부분(1a)에 연속된 상태로 남겨지는 경우도 있다. 또한, 탭(5)의 형상은 일반적으로는 직사각형의 것이지만, 당연히 이것에 한정되지 않고, 반달 형상의 것이나 삼각 형상의 것, 그 외, 용도에 따라 다양한 형상의 것이 선정된다.

본 명세서에서는 번잡함을 피하기 위해 광폭, 중간폭 및 좁은폭의 것, 이부(1b)가 한쪽 또는 양쪽에 있는 것 모두를 일괄하여 원반(1)으로 한다. 도 1의 실시예에서는 이부(1b)가 원반(1)의 양쪽에 설치되어 있는 경우이지만, 당연히 이것에 한정되는 것은 아니다.

제 1 실시예의 탭 부착 전극 시트 제조 장치(100)는, 대략, 기구부로서 원반 공급부(10), 송급측 롤러(13a 내지 13n), 인취부(30), 레이저 출사 장치(50, 60)[및 필요에 따라 설치되는 레이저 출사 장치(50')], 이부 회수부(80), 전극 시트 회수부(90) 및 단재(斷材; cut material) 인취측 롤러(23a 내지 23n)로 구성되고, 각각 장치 구체(軀體; frame)(도시하지 않음)에 내장되어 있다.

원반 공급부(10)는 송출측인 송출측 서보 모터(11)와 이것에 접속된 원반 송출 축(12) 및 원반 지지 가대(도시하지 않음)로 구성되어 있다. 원반 지지 가대에 현가된 롤 형상의 원반(1)은 원반 송출 축(12)에 부착되고, 인취부(30)를 향해 송출되어 있다. 송출된 원반(1)은 송급측 롤러(13a 내지 13n)나 맨 뒤끝의 송급측 롤러(13n)와 후술하는 절단 라인(Sd)과의 사이에 필요에 따라 설치된 지지 플레이트(13o)로 지지되어 있다. 송급측 롤러(13a 내지 13n)에는 제 1 레이저 출사 장치(50)의 상류측에 공지된 원반측 댄서 롤러(13d)가 내장되고, 송출되어 있는 원반(1)의 장력 조정이 행해져 있다.

원반측 댄서 롤러(13d)와 인취부(30) 사이에는 원반(1)을 인취부(30)측에 일정 속도로 송출하기 위한 상하 한쌍의 원반 송출용 롤러(13j·13k)가 설치되고, 원반 송출용 롤러(13k)에 부착된 원반 송출용 서보 모터(13s)로 원반(1)이 설정 속도로 인취부(30) 방향으로 송출되도록 되어 있다. 원반 송출용 서보 모터(13s)와 송급측 서보 모터(11)는 동기하여 회전하고 있다. 단, 양자의 사이에 무언가의 원인에 의해 송출되고 있는 원반(1)에 장력 변화가 생기는 경우가 있지만, 전술한 원반측 댄서 롤러(13d)에 의해 이 장력 변화를 흡수하도록 되어 있다.

인취부(30)의 제 1 실시예는, 도 1 내지 3에 나타내는 바와 같이, 상하의 인취 롤러(30a·30b), 인취 롤러(30a·30b)에 이은 상하의 가이드 롤러(30c 내지 30n), 인취용 서보 모터(30s) 및 토크 리미터(40)로 구성되어 있다. 상하의 인취 롤러(30a·30b)는 전극 부분(1a)을 직각으로 절단하는 절단 라인(Sd)의 직후에 전극 부분(1a)의 주행 방향에 대하여 직각으로 배치되어 있다. 절단 라인(Sd)은 제 2 레이저 빔(L2)이 전극 부분(1a)의 주행 스피드에 동기하여 전극 부분(1a)의 일단에서 타단까지 약간 경사져서 주행하는 주행 궤적으로, 이로써 전술한 바와 같이 전극 부분(1a)은 직각으로 절단된다. 상기 인취 롤러(30a)는 토크 리미터(40)를 개재하여 인취용 서보 모터(30s)로 인취 방향으로 회전 구동되어 있다.

여기서, 제 2 레이저 빔(L2)에 의해 전극 부분(1a)을 절단하기 위해서는, 전극 부분(1a)에 주행 방향의 장력(T)을 가해야만 한다. 바꿔 말하면, 원반 송출용 롤러(13j·13k)와 인취 롤러(30a·30b)에 끼워 넣어진 절단 전의 전극 부분(1a)에는 송급 방향의 장력(T)이 가해지도록 구성되어 있다. 그 때문에, 예를 들어, 인취용 서보 모터(30s)는 원반 송출용 서보 모터(13s)보다 약간 빠르게 회전하도록 설정되어 있고, 그러므로, 도시하고 있지 않지만, 인취용 서보 모터(30s)의 회전축에 대하여, 토크 리미터(40)를 통해 이것에 접속되어 있는 인취 롤러(30a)가 설정된 저항력으로 회전하도록 되어 있다. 또한, 토크 리미터(40)를 사용하지 않고, 인취용 서보 모터(30s)를 정(定)토크 서보 모터로 하는 것도 가능하다.

상기 토크 리미터(40)는 구동축과 종동축 사이에 설치되고, 종동축에 걸리는 부하가 설정값보다 작은 경우에는 구동축과 종동축은 함께 회전하고, 종동축에 걸리는 부하가 설정 토크를 초과하면, 토크 리미터(40)가 내부에서 슬립을 발생시키고, 구동축의 회전에 대해 종동축이 늦어지고, 상시, 종동축이 설정 토크로 회전하는 장치이다. 토크 리미터(40)에는 영구 자석식이나 기계식 등 다양한 방식의 것이 있다. 여기서는, 영구 자석식의 개략을 나타낸다.

인취 롤러(30a)에 같은 축으로 고정되어 있는 케이싱(45)과, 케이싱(45)에 마주보고 고정된 한 쌍의 링 형상의 영구 자석(46·47)과, 영구 자석(46·47) 사이에 회전 가능하게 배치되고, 인취용 서보 모터(30s)의 회전축에 부착된 회전판(41)으로 개략 구성되어 있다. 인취용 서보 모터(30s)의 회전축은 영구 자석(46·47)의 통공에 삽통되어 있다. 영구 자석(46·47)은 N극과 S극이 통공을 중심으로 하여 다수의 자구(磁區)로 분할되어 있다. 그리고, 한쪽 영구 자석(46)에 대하여 다른 쪽 영구 자석(47)을 회전시킬 수 있고, 도면과 같이 대향하는 영구 자석(46·47)의 자구를 S극·N극으로 하거나, 도시하고 있지 않지만, N극·N극-S극·S극과 동극으로 할 수 있다. 회전판(41)이 회전하면, 영구 자석(46·47) 사이에 존재하는 무수한 자력선이 회전판(41)의 회전을 방해하려고 한다. 전자의 경우, 회전판(41)의 회전을 방해하려고 하는 토크가 최소가 되고, 후자의 경우, 최대가 된다.

그 결과, 원반 송출용 롤러(13j·13k)보다 약간 빠르게 회전하고 있는 상하 한 쌍의 인취 롤러(30a·30b)가 절단 전의 전극 부분(1a)의 선단을 물면(nip), 이와 동시에 인취 롤러(30a·30b)에 부하가 걸리고, 전극 부분(1a)의 송급 속도와 동일한 속도로 회전한다. 이에 대해 인취용 서보 모터(30s)는 원반 송출용 롤러(13j·13k)보다 약간 빠르게 회전하고 있기 때문에, 인취용 서보 모터(30s)의 회전축에 부착된 회전판(41)이 위의 인취 롤러(30a)에 부착된 케이싱(45) 중의 영구 자석(46·47)보다 빨리 돈다.

그렇게 하면, 전술한 원리로 영구 자석(46·47) 사이의 자력선에 의해, 비접촉 상태에서 회전판(41)의 회전이 설정된 토크로 방해되고, 그 결과, 인취 롤러(30a·30b)가 설정된 토크로 전극 부분(1a)의 송급 속도와 동일한 속도로 회전한다. 이로써, 절단 전의 전극 부분(1a)에 소정의 송급 방향의 장력(T)이 발생한다.

상하 한 쌍의 인취 롤러(30a·30b)에 이은 가이드 롤러(30c 내지 30n)는 소정 치수로 절단된 전극 시트(3)의 두께에 맞춰 상하의 간격이 벌어져 있고, 도시하지 않지만, 예를 들어, 체인 구동에 의해 전극 시트(3)를 송출하도록 되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는 가이드 롤러(30c 내지 30n)는 반송 도중에 비스듬히 아래쪽을 향해 구부러져, 아래쪽에 준비된 전극 시트 회수부(90)를 향해 전극 시트(3)를 낙하시키도록 되어 있다. 전극 시트(3)의 회수는 이러한 방법에 한정되는 것이 아니라, 단순한 슬라이드식의 것 또는 후술하는 바와 같은 흡착 드럼식의 것이라도 좋다.

제 1 실시예의 레이저 출사 장치(50, 60) 및 필요에 따라 설치되는 단순한 이부 분리용 레이저 출사 장치(50')는 원반측 댄서 롤러(13d) 또는 원반 송출용 롤러(13j·13k)의 하류측에 설치된 이부 분리 영역 및 절단 영역에서 원반(1)의 위쪽에 설치되고, 원반(1)의 소정의 위치에 레이저 빔(L1·L2 및 L1')을 각각 출사하는 것이다. 이것들, 레이저 출사 장치(50, 60 및 50')에는, 예를 들어, 1대의 레이저 장치(도시하지 않음)에서 발생된 예를 들어 싱글 모드 레이저 빔을 분기하고, 이 분기한 레이저 빔이 파이버를 통해 주어진다. 이부(1b)로부터 탭(5)을 잘라내는 레이저 출사 장치(50) 및 전극 부분(1a)을 절단하는 레이저 출사 장치(60)는 레이저 빔(L1·L2)을 이동시킬 필요가 있기 때문에, 예를 들어, XY2축의 갈바노 스캐너와 거울을 구비한 공지의 갈바노형 출사 장치가 사용된다. 이에 대해, 단순히 이부(1b)를 전극 부분(1a)으로부터 분리할 뿐인 레이저 출사 장치(50')는 레이저 빔(L1')을 움직일 필요가 없기 때문에, 고정형의 것이 사용된다.

또한, 절단용 레이저 출사 장치(60)는 분기 싱글 모드 레이저 빔이라도 좋지만, 절단 시의 활물질에 대한 열 영향을 고려한 경우, 그린 레이저(제 2 내지 4 고조파 레이저), 피코 레이저나 펨토초 레이저가 바람직하다. 이 점은 후술하는 제 2 실시예의 원반 2분할용 레이저도 동일하다.

제 1 레이저 출사 장치(50)는 탭(5)을 잘라내는 측의 이부(1b)의 바로 위에 설치되어 있다. 탭(5)의 형상은 전술한 바와 같이 전극 시트(3)의 사양에 따라 다양한 형상을 취하지만, 여기서는 직사각형 또는 정사각형의 탭(5)을 예로 들어 설명한다. 상기 직사각형 탭(5)의 형성에는 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같은 움직임을 제 1 레이저 빔(L1)에 부여한다. 즉, 제 1 레이저 빔(L1)을 이부(1b)의 이동 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킨다. 본 실시예에서는 레이저 빔(L1)에 의한 용단선(Sy)이 전극 부분(1a)의 측 가장자리(side edge)로부터 수직으로 설치되어 있어야 하는 관계로, 이부(1b)의 이동 속도에 동기하여 이부(1b)와 같은 방향으로 이동하면서 전극 부분(1a)의 측 가장자리 쪽과 이부(1b)의 측 단부 가장자리(;side end edge, 4a) 근방과의 사이를 왕복하고, 또한 상기 이동분을 이부(1b)의 이동 방향에 대하여 역 방향으로 상기 이동 거리만큼 되돌아오게 된다.

이 점을 도 5에서 상술한다. 선 N은 탭(5)의 형성의 제 1 레이저 빔(L1)의 이부(1b) 위의 이동 궤적이고, 점 P가 레이저 빔(L1)의 조사점이고, 이동 개시점이나 방향 전환점을 나타낸다. 그리고, 레이저 빔(L1)의 이동 개시점을 P1로 나타내고, 방향 전환점을 순차 P2 내지 P5로 나타낸다.[이부(1b)에서의 레이저 빔(L1)의 이동의 이해를 용이하게 하기 위해 이동순으로 P1, P2와 같이 아라비아 숫자를 붙였다.] 이 움직임이 반복되어 탭(5)이 이부(1b)로부터 오려진다. 이하, 이 점을 상술한다.

레이저 빔(L1)에 의한 오려냄(cutting-out)이 이동 개시점(P1)으로부터 시작하면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 원반(1)의 측 단부 가장자리(4a) 방향에서 원반(1)의 이동 속도에 맞춰 이동 방향에 동기하여 레이저 빔(L1)이 비스듬히 이동한다[이 이동 라인(N)을 (1)로 나타낸다.].

이동 종점인 방향 전환점(P2)에 이르면 레이저 빔(L1)은 이부(1b)의 이동량과 같은 거리만큼 이부(1b)의 이동을 감안하면서 이부(1b)의 이동과 반대 방향의 리턴 종점인 방향 전환점(P3)으로 되돌아온다[이 이동 라인(N)을 (2)로 나타낸다.]. 리턴 방향은 이부(1b)의 측 단부 가장자리(4a)와 평행이다. 그리고, 이동 개시점(P1)과 방향 전환점(P2)을 잇는 선은 측 단부 가장자리(4a)에 대해 직각이다.

리턴 종점인 방향 전환점(P3)에 이르면 레이저 빔(L1)은 원반(1)의 전극 부분(1a) 방향으로 원반(1)의 이동 속도에 맞춰 이동 방향에 동기하여 비스듬히 이동하여 이동 종점인 방향 전환점(P4)에 도달한다[이 이동 라인을 (3)으로 나타낸다.]. 그리고 전술한 바와 같이, 점 P3와 점 P4를 잇는 선은 측 단부 가장자리(4a)에 대해 직각이다.

점 P4에 이르면 레이저 빔(L1)은 이부(1b)의 이동을 감안하면서 상기 동일 이부(1b)의 이동량과 같은 거리만큼 이부(1b)의 이동과 반대 방향의 리턴 종점인 점 P5로 되돌아간다[이 이동 라인을 (4)로 나타낸다.]. 리턴 방향은 이부(1b)의 측 단부 가장자리(4a)와 평행이다. 이에 의해 도 4의 확대도에 나타내는 바와 같은 직사각형 또는 정사각형의 탭(5)이 이부(1b)에서 오려진다. 또한, 레이저 출사 장치(50)가 갈바노 미러 타입이므로 레이저 빔(L1)의 출사 방향을 자유롭게 제어할 수 있고, 이에 따라 탭(5)은 직사각형 또는 정사각형에 한정되지 않고, 전극 부분(1a)의 측 가장자리에 반원형 또는 그 외의 형상으로 자유롭게 오려낼 수 있다.

상기 동작을 나타낸 것이 도 6이고, 이부(1b)의 이동과 레이저 빔(L1)의 비스듬한 방향의 이동의 합성으로 전극 부분(1a)에 대해 직각 방향의 용단선(Sy)이 형성되도록 그려져 있다.

제 2 레이저 출사 장치(60)는, 절단 영역에서, 상측의 인취 롤러(30a)의 바로 앞에서 전극 부분(1a)의 바로 위에 설치되어 있다. 이 경우에는, 전극 부분(1a)을 소정 간격으로 전극 부분(1a)에 대해 직각으로 절단하여 전극 시트(3)를 형성해가는 것뿐이므로, 전극 부분(1a)의 주행 속도에 동기하여 제 2 레이저 빔(L2)을 전극 부분(1a)의 일단에서 타단까지 조금 비스듬하게 뻗게 한다. 이로써, 전극 부분(1a)에 대해 수직 방향의 절단 라인(Sd)이 형성된다.

레이저 출사 장치(50')는 단순한 이부 분리용으로 필요에 따라 설치된다. 이 레이저 출사 장치(50')는 탭(5)을 설치하지 않은 쪽의 이부(1b') 바로 위에 설치되고, 전극 부분(1a)의 가장 가까운 부분의 이부(1b') 위에 레이저 빔(L1')이 고정되어 조사하도록 되어 있고, 이부(1b')의 이동에 의해 전극 부분(1a)의 가장 가까운 부분의 이부(1b')가 상기 전극 부분(1a)을 따라 분리된다.

이부 분리부(70)는 이 실시예에서는 좌우 한쌍의 롤러로 형성되어 있다[이 실시예에서는, 이해를 용이하게 하기 위해, 이부 분리용 롤러(70)로 하지만, 특별히, 롤러가 아니라, 이부(1b·1b')가 통과할 수 있을 것 같은 미끄럼판이라도 좋다.]. 이 이부 분리 롤러(70)는 상기 제 1 레이저 빔(L1·L1')의 조사점(Pm·Pm')보다 하류측이고, 절단 전의 전극 부분(1a)의 이동면의 높이보다 높은(또는 낮은) 위치에 설치되어 있다. 조사점(Pm·Pm')에서 분리된 이부(1b·1b')는 이 이부 분리 롤러(70)에 얹혀서 인취되므로, 조사점(Pm·Pm')에서, 전극 부분(1a)의 이동면과의 사이에서 각도 α의 인출 각도(take-up angle)가 발생한다.

인취된 이부(1b·1b')는 그대로 인취측 롤러(23a 내지 23n)에 가이드되면서 인취되고, 후술하는 이부 회수부(80)의 릴(83·83')에 각각 권취된다. 인취측 롤러(23a 내지 23n)의 도중에는 인취측 댄서 롤러(23d)가 설치되어 있고, 이부(1b·1b')는 일정한 장력 하에서 릴(83·83')에 각각 권취된다.

이부 회수부(80)는 상술한 2기의 릴(83·83')과, 양자를 잇는 릴축(82) 및 이부 회수용 서보 모터(81)로 구성되고, 2기의 릴(83·83')은 도시하지 않은 가대에 지지되어 있다. 이부 회수용 서보 모터(81)는 송출측 서보 모터(11)와 동기하여 회전하도록 되어 있다. 또한, 릴(83')은 이부(1b)가 한쪽만인 경우에는 사용되지 않게 된다.

전극 시트 회수부(90)는 전술한 인취부(30)의 출구측인 가이드 롤러(30n)에 대응하여 설치된 상면 개구의 상자 형상의 것으로, 예를 들어, 배출된 전극 시트(3)를 포개어 쌓아 회수하도록 되어 있다. 전극 시트(3)가 꽉 차면 이동하여 빈 전극 시트 회수부(90)로 교체된다.

다음으로, 제 1 실시예의 장치(100)의 작용에 대해 설명한다. 원반(1)은 도 1과 같이 원반 송출 축(12)에 장착되어 있고, 원반(1)의 선단 부분은 양 이부(1bㆍ1b')가 릴(83·83')에 감겨져 있고, 전극 부분(1a)은 송급측 롤러(13a 내지 13n)를 거쳐 절단 라인(Sd) 바로 앞에 배치되어 있다. 이 상태에서 본 장치(100)를 작동시키면, 송급측 서보 모터(11)가 작동하여 원반(1)을 소정의 속도로 송출한다. 동시에 원반 송출용 서보 모터(13s)가 작동하여 원반 송출용 롤러(13j·13k)에 끼어있는 원반(1)을 절단 라인(Sd) 방향으로 송출한다. 송출측 서보 모터(11)와 원반 송출용 롤러(13j·13k) 사이에는 원반측 댄서 롤러(13d)가 설치되어 있으므로, 원반 송출용 롤러(13j·13k)에는 항상 일정한 장력 하에 원반(1)이 공급되게 된다.

원반 송출용 롤러(13j·13k)에서 송출된 원반(1)은 작동하고 있는 제 1 레이저 출사 장치(50, 50')에 의해 이부(1bㆍ1b')의 소정의 위치[여기서는 전극 부분(1a)의 측 단부 근방]에 레이저 빔(L1·L1')이 조사되고, 제 1 레이저 출사 장치(50)에서는 레이저 빔(L1)을 이동시켜 탭(5)을 이부(1b)로부터 오려내면서 이부(1b)를 전극 부분(1a)으로부터 분리한다.

한편, 레이저 출사 장치(50')는 고정이기 때문에, 그대로 이부(1b')를 전극 부분(1a)으로부터 분리한다.

또한, 원반 송출용 롤러(13j)의 하류측에서 레이저 빔(L1·L1')의 조사점(Pm·Pm')에 맞춰 전극 부분(1a)만을 누르는 롤러(13m·13n)가 설치되어 있다. 이부(1b·1b')는 이미 서술한 바와 같이 전극 부분(1a)의 주행면으로부터 이간한 위치에 설치되어 있는 이부 분리 롤러(70)에 실어 보내지고, 또한, 롤러(13m·13n)의 전극 부분(1a)의 누름에 의해, 효과적으로 레이저 빔(L1·L1')의 조사점(Pm·Pm')에서 전극 부분(1a)과 이부(1b·1b')와의 사이에 이간 각도 α가 형성되고, 레이저 빔(L1·L1')으로 조사점(Pm·Pm')이 용융하는 동시에 전극 부분(1a)에서 이부(1b·1b')가 세퍼레이트되어, 확실하게 분리된다[단, 롤러(13m·13n)는 반드시 필요하지 않고, 이것이 있으면 이부(1b·1b')가 들어올려지더라도 전극 부분(1a)은 주행면에 유지되게 되고, 상기 세퍼레이트가 보다 확실해진다.]. 그리고, 분리된 이부(1b·1b')는 상기의 루트를 통해 릴(83·83')에 각각 권취된다. 이 동안, 권취측의 댄서 롤러(23d)에 의해 설정된 장력으로 권취되어 가므로, 작업 도중에서의 파단은 최소한으로 억제될 수 있다.

한편, 이부(1b·1b')가 분리된 전극 부분(1a)의 선단은 원반 송출용 롤러(13j·13k)로 송출되고, 롤러(13m·13n)를 거쳐 인취부(30)에 이르고, 인취 롤러(30a·30b) 사이에 물려들어간다. 인취 롤러(30a·30b)는 전술한 바와 같이 전극 부분(1a)의 선단을 물기(nipping) 전에는 원반 송출용 롤러(13j·13k)보다 약간 빠른 속도로 회전하고 있지만, 전극 부분(1a)의 선단을 물면 인취용 서보 모터(30s)의 회전축에 대해 설정된 저항으로 공전하고, 원반 송출용 롤러(13j·13k)와의 사이에서 전극 부분(1a)에 송급 방향의 장력(T)을 부여한다.

이 상태에서 전극 부분(1a)이 소정 거리만큼 송급된 시점에서 제 2 레이저 빔(L2)을 전극 부분(1a)의 주행 속도에 동기시켜서 약간 비스듬하게 뻗게 하고, 전극 부분(1a)을 직각으로 절단한다. 이 때, 전술한 바와 같이 전극 부분(1a)에 장력(T)이 가해지고 있으므로, 제 2의 레이저 빔(L2)의 조사점에서, 전극 부분(1a)은 조사점에서 용융과 동시에 찢어지도록 분리된다. 전극 부분(1a)의 절단은 소정 간격으로 행해지기 때문에, 탭(5) 부착 전극 시트(3)가 연속적으로 잘려나간다. 잘려나간 탭(5) 부착 전극 시트(3)는 인취 롤러(30a·30b)에 이어서 언급되고 있는 가이드 롤러(30c 내지 30n)에 의해 순차적으로 보내지고, 인취부(30)의 아래쪽에 설치되어 있는 전극 시트 회수부(90)에 수납된다.

본 발명 장치(100)에서는, 상기와 같이 하여 이동하고 있는 원반(1)으로부터 도 4에 나타내는 탭(5) 부착 전극 시트(3)가 효율적으로 제조되게 된다.

다음으로, 인취부(30)의 다른 실시예인 흡인 드럼 방식에 대해 간단히 설명한다. 이 방식은 원반(1)의 송급 방향에 대해 직각으로 또한 장치 구체에 수평으로 현가되어 고정된 원주상의 고정 드럼(31)과, 베어링을 통해 고정 드럼(31)의 주위를 회전하는 회전 통체(32)로 구성되어 있다. 회전 통체(32)의 외주면에는 일단에서 타단에 이르는 다수의 레이저 주행 홈(32a)이 일정 간격[도 7에 나타내는 인취부(30)의 정면에서 보면 일정 각도]으로 오목 설치되고, 레이저 주행 홈(32a)을 피한 위치에 다수의 통기구멍(33)이 회전 통체(32)의 전체에 천공 설치되어 있다. 상기 통기구멍(33)은 회전 통체(32)의 내주면으로부터 외주면으로 관통하고 있다. 그리고 회전 통체(32)의 적어도 한쪽 측부에 타이밍 풀리(34)가 고정되어 있고, 이 타이밍 풀리(34)와 장치 구체에 설치된 회수용 서보 모터(36)와의 사이에 타이밍 벨트(35)가 걸려서, 회전 통체(32)를 회전시키도록 되어 있다.

회전 통체(32)의 회전 속도는 원반 송출용 롤러(13j·13k)의 원반 송출 속도보다 약간 빠르게 회전하도록 설정되어 있다.

흡입 드럼 방식에서는, 절단된 전극 시트(3)를 흡착하여 이동시키고, 아래쪽에 설치되어 있는 전극 시트 회수부(90)에 전극 시트(3)를 투입해야 하기 때문에, 전극 시트 회수부(90)의 바로 앞에서 통기구멍(33)으로부터 공기를 분출시킬 필요가 있기 때문에, 장소에 따라 감압 흡인 영역과 공기 분출 영역을 설치할 필요가 있다. 그래서, 고정 드럼(31)의 외주면에는 회전 통체(32)에 대한 전극 시트(3)의 절단 라인(Sd)에 대응하는 위치로부터 회전 통체(32)의 회전 방향을 향해 고정 드럼(31)의 하단에서 전극 시트 회수부(90)의 바로 앞에 이르는 위치까지 감압 요소[(凹所)(recess); 37]가 형성되어 있다. 이 감압 요소(37)와 회전 통체(32)의 내주면으로 구성되는 공간을 감압 공간으로, 상기 요소(37)의 주위에는 O링 홈이 파여져 있고, 회전 통체(32)의 내주면에 기밀성으로 습접하는 감압용 O링(37a)이 끼워 넣어져 있다.

요소(37)의 하류측에는 또한 가압 요소(38)가 형성되어 있고, 이 가압 요소(38)와 회전 통체(32)의 내주면으로 구성되는 공간이 가압 공간이고, 마찬가지로 가압 요소(38)의 주위에 기밀성으로 가압용 O링(38a)이 끼워넣어져 있다. 감압 공간, 가압 공간은 각각 흡입원, 가압원에 접속되어 있다.

그리고, 회전 통체(32)의 위쪽에 회전 통체(32)와 평행하게 종동형 인취 롤러(30z)가 설치되어 있고, 송급되어 온 전극 부분(1a)의 선단을 회전 통체(32)로 물도록 되어 있다. 인취 롤러(30z)에 대응하는 회전 통체(32)는 감압 공간의 시점으로 되어 있고, 물린 전극 부분(1a)은 회전 통체(32) 통기구멍(33)에 의해 확실하게 흡착되도록 되어 있다.

그리고, 물린 전극 부분(1a)은 제 2 레이저 빔(L2)으로 전술한 바와 같이 절단된다. 절단 위치는 회전 통체(32)의 레이저 주행 홈(32a)에 일치한 부분에서 행해진다. 소정 길이로 절단된 전극 시트(3)는 고정 드럼(31)의 주위를 회전하고 있는 회전 통체(32)에 의해 반주(半周)하고, 전극 시트 회수부(90)의 바로 앞에서 통기구멍(33)이 가압 공간으로 바뀌고, 통기구멍(33)에서 분출한 분출 공기에 의해 회전 통체(32)로부터 떨어져, 전극 시트 회수부(90)에 수납된다.

여기서, 상기 전극 부분(1a)의 절단에 대해 설명하면, 회전 통체(32)는 전극 부분(1a)의 송급 속도보다 약간 빠른 속도로 회전하고 있으므로, 인취 롤러(30z)와의 협동에 의해, 전극 부분(1a)에 장력(T)이 발생한다. 이 때, 전극 부분(1a)은 이 장력(T)으로는 신장되지 않으므로, 회전 통체(32)에 대해 전극 부분(1a)은 슬립하게 된다. 또한, 회전 통체(32)로의 전극 부분(1a)의 흡착을 확실하게 하기 위해, 전극 부분(1a)의 표면을 고무재로 피복하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 장치(100)의 제 2 실시예에 대해 설명한다. 이 경우에는, 원반(1)은 양쪽에 이부(1b)를 갖는 배폭(double-wide)의 것으로, 양쪽의 이부(1b)에 탭(5)을 형성하기 위한 제 1 레이저 출사 장치(50a·50b)가 이부 분리 영역의 좌우에 설치되어 있다. 그리고, 원반(1)을 중앙으로부터 분할하기 위한 제 1 레이저 출사 장치(50a·50b) 사이에 제 3 레이저 출사 장치(65)가 설치되어 있다. 절단 영역에 있어서는, 원반(1)의 폭이 넓으므로, 절단용 제 2 레이저 출사 장치(60a·60b)가 전극 부분(1a)의 위쪽의 좌우에 설치되어 있다. 물론, 레이저의 절단폭이 충분하면 1대라도 좋다.

제 2 실시예에서는, 원반 송출용 롤러(13j·13k)는 이부 분리 영역보다 하류측에 설치되어 있고, 전극 부분(1a)만을 협지하는 길이로 되어 있다.(물론, 제 1 실시예와 같이, 이부 분리 영역보다 상류측에 설치하여 원반(1)의 전폭을 협지하는 길이로 해도 좋다.)

그리고, 원반 송출용 롤러(13j·13k)와 원반측 댄서 롤러(13d)와의 사이에는 원반(1)의 전폭을 협지하는 상하 한 쌍으로 2쌍의 롤러(13e·13f, 15a·15b)가 설치되어 있고, 그 사이에 세퍼레이트부(14)가 되는 좌우 한 쌍의 세퍼레이트 롤러(14·14b)가 설치되어 있다. 그리고, 상류측의 롤러(13e·13f)의 바로 뒤에 제 3 레이저 빔(L3)의 조사점(Pc)이 설정되어 있다.

세퍼레이트 롤러(14a·14b)는 도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이, 동축에서 서로 반대 방향으로 회전하도록 되어 있고, 제 3 레이저 빔(L3)으로 절단되어 좌우 2분할된 절반폭의 원반(1)의 한쪽은 상기 세퍼레이트 롤러(14a)의 아래를 통과하고, 절반폭의 원반(1)의 다른 한쪽은 또 한쪽의 세퍼레이트 롤러(14b)의 위를 통과하도록 되어 있다. 각 세퍼레이트 롤러(14a·14b)는 같은 높이에 부착되어 있고, 세퍼레이트 롤러(14a·14b)에 의해 좌우의 절반폭의 원반(1·1)은 조사점(Pc)에서 상하로 세퍼레이트된다. 세퍼레이트의 각도는 θ이다. 세퍼레이트부(14)는 전후 이동 가능하고, 상류측의 롤러(13e·13f)에 가까워질수록 그 각도 θ는 커진다.

제 1 실시예와 마찬가지로, 본 장치(100)를 작동시키면, 상류측 롤러(13e·13f)에서 나온 원반(1)은, 우선, 제 3 레이저 빔(L3)으로 좌우로 2분할된다. 이 때, 전술한 바와 같이 좌우의 절반폭의 원반(1·1)은 조사점(Pc)에서 상하로 세퍼레이트되고, 재응고에 의한 융착은 없다. 상하로 나뉘어 세퍼레이트부(14)를 통과 한 좌우의 절반폭의 원반(1·1)은 하류측 롤러(15a·15b)에 협지되어 같은 주행 높이로 되돌아가고, 다음의 이부 분리 영역에 이른다. 이부 분리 영역에서는 좌우의 제 1 레이저 빔(L1a·L1b)에 의해 좌우의 이부(1b)가 제 1 실시예와 동일한 작용으로 탭(5)이 오려지는 동시에 전극 부분(1a)으로부터 분리된다.

이부(1b)가 분리된 좌우의 전극 부분(1a·1a)은 원반 송출용 롤러(13j·13k)를 통과하여 소정 속도로 인취부(30)로 보내져서, 제 1 실시예와 동일한 작용으로 절단되어 회수된다. 이로써, 제 2 실시예에서는 2장의 전극 시트(3)가 만들어지게 된다.

또한, 이 경우에도 그 밖의 구성은 제 1 실시예와 동일하고, 절단용 레이저 출사 장치(60a·60b) 및 제 3의 2분할용 레이저 출사 장치(65)의 레이저 빔(L2a·L2b·L3)은 분기 싱글 모드 레이저 빔이라도 좋지만, 절단 시의 활물질에 대한 열 영향을 고려한 경우, 그린 레이저(제 2 내지 4 고조파 레이저), 피코 레이저나 펨토초 레이저가 바람직하다.

1: 원반
1a: 전극 부분
1b·1b': 이부
3: 전극 시트
4: 금속박
4a: 한쪽의 측 단부 가장자리
5: 탭
10: 원반 공급부
11: 송출측 서보 모터
12: 원반 송출축
13a 내지 13n: 송급 롤러
13d: 원반측 댄서 롤러
13j·13k: 원반 송출용 롤러
13o: 지지 플레이트
13s: 원반 송출용 서보 모터
14: 세퍼레이트부
14a·14b: 세퍼레이트 롤러
15a·15b: 롤러
23a 내지 23n: 인취측 롤러
23d: 인취측 댄서 롤러
30: 인취부
30a·30b·30z: 인취 롤러
30c 내지 30n: 가이드 롤러
30s: 인취용 서보 모터
31: 고정 드럼
32: 회전 통체
32a: 레이저 주행 홈
33: 통기구멍
34: 타이밍 풀리
35: 타이밍 벨트
36: 회수용 서보 모터
37: 감압 요소
37a: 감압용 O링
38: 가압 요소
38a: 가압용 O링
40: 토크 리미터
41: 회전판
45: 케이싱
46·47: 영구 자석
50·50a·50b: 제 1(탭 형성용) 레이저 출사 장치
50': 이부 분리용 레이저 출사 장치
60·60a·60b: 제 2(절단용) 레이저 출사 장치
65: 제 3(중앙 2분할용) 레이저 출사 장치
70: 이부 분리부(이부 분리용 롤러)
80: 이부 회수부
81: 이부 회수용 서보 모터
82: 릴축
83·83': 릴
90: 전극 시트 회수부
100: 탭 부착 전극 시트 제조 장치
L1·L1'·L1a·L1b·L2·L2a·L2b·L3: 레이저 빔
N: 레이저 빔의 이동 라인
P: 조사점
P1: 이동 개시점
P2 내지 P5: 방향 변경점
Pc: (중앙부의) 조사점
Pm·Pm': (이부의) 조사점
Sd: 절단 라인
Sy: 용단선
T: 장력

Claims (3)

1. 장척(長尺)의 금속박에 그 길이 방향을 따라 활물질이 도착된 전극 부분과, 상기 전극 부분과 상기 금속박의 측 단부 가장자리와의 사이에 형성된 이부(耳部; ear portion)를 갖는 원반을 일 방향으로 이동시키는 탭 부착 전극 시트 제조 장치에서의 탭 형성 장치에 있어서,
   탭 형성 장치는,
   레이저 빔을 이동하고 있는 상기 이부에 대하여 조사하고, 조사점에서 상기 전극 부분에 연결한 탭을 오려내는 탭 형성용 레이저 출사 장치와,
   상기 레이저 빔의 상기 조사점에 맞춰 설치되고, 상기 전극 부분만을 누르는 롤러와,
   상기 탭을 오려내는 상기 레이저 빔의 조사점보다 하류이며, 상기 조사점에서의 탭 절단 전의 전극 부분의 이동면의 높이보다 높은 위치, 또는 낮은 위치에 설치되고, 상기 조사점에서 상기 전극 부분의 이동면과의 사이에서 인출 각도(take-up angle)를 발생시켜서 절단 개소인 조사점의 재접속을 방지하는 이부 분리부와,
   상기 레이저 빔으로 상기 탭이 잘려나간 상기 이부의 단재에 장력을 가하면서 상기 원반의 이동에 동기하여 인취(引取; taking up)하는 이부 회수부로 구성된 것을 특징으로 하는 탭 부착 전극 시트 제조 장치의 탭 형성 장치.
2. 장척의 금속박에 길이 방향을 따라 활물질이 도착된 전극 부분과, 상기 전극 부분과 상기 금속박의 측 단부 가장자리와의 사이에 형성된 이부를 갖고, 일 방향으로 반송되어 있는 원반의 상기 이부에 레이저 빔으로 탭을 형성하는 탭 형성 방법으로서,
   상기 레이저 빔의 조사점에 맞춰 설치된 롤러로 전극 부분만을 누르면서 상기 조사점에서 상기 탭을 오려내는 상기 레이저 빔의 조사점보다 하류이며, 상기 조사점에서의 탭 절단 전의 전극 부분의 이동면의 높이보다 높은 위치, 또는 낮은 위치에 설치된 이부 분리부에서, 상기 조사점에서 상기 전극 부분의 이동면을 이동하는 상기 전극 부분과 상기 이부 사이에 이간 각도를 형성하고, 상기 레이저 빔으로 상기 조사점이 용융하는 동시에 상기 용융에 의한 절단 개소인 상기 조사점에서의 재접속을 방지함으로써, 상기 전극 부분으로부터 탭이 오려진 이부를 세퍼레이트하는 것을 특징으로 하는 탭 형성 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   전극 부분과 이부를 잘라 나누는 레이저 빔을 이부에 소정 시간 고정하여 조사하고,
   이어서, 상기 레이저 빔을 상기 이부의 측 단부 가장자리 방향으로 이부의 이동 속도에 동기시켜 이동시키고, 그 후, 상기 측 단부 가장자리 앞에서 소정 시간 고정하고,
   그리고 나서, 상기 이부의 범위 내에서 상기 레이저 빔을 상기 이부의 이동 속도에 동기시켜서 상기 측 단부 가장자리 앞의 상기 고정 조사 위치로부터 활물질층이 도포된 전극 부분 방향으로 되돌리고, 그 후, 리턴 위치에서 소정 시간 고정하는 동작을 반복하여 상기 전극 부분에 연속된 탭을 상기 이부로부터 오려내어 형성하는 것을 특징으로 하는 탭 형성 방법.

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