KR102355588B1 - 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템(100) 및 그 방법을 이용하면 종래의 하나의 냉각라인을 상기 열처리실(110) 내부의 제1열교환기(111)와 소입실(112)를 냉각하기 위한 제1순환부(120)와 진공로(113) 외면을 감싸고 순환하는 제2순환부(130)로 분리함으로써, 상기 제1순환부(120)에 의해 상기 소입실(112)을 급속하게 냉동시킬 수 있어 열처리공정에 의해 발생할 수 있는 구리 표면의 변색을 방지할 수 있으며, 제1순환부(120)에 의해 상기 소입실(112)이 급속냉각됨에 따라 진공로(113)와의 온도 차이로 인하여 발생할 수 있는 진공로(113) 외면의 결로현상을 방지할 수 있게 된다.

Description

이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템 및 그 방법{Copper heat treatment system and method for secondary battery lead tab}
본 발명은 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 구리를 슬리팅 후 권취된 구리의 변색을 방지하면서 열처리하는 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이차전지는 양극과 음극, 그 사이의 전해질, 그리고 포장 재료인 파우치와 리드탭으로 이루어져 있다. 리드탭의 금속 단자는 양극 및 음극에 직접적인 연결을 통해 전류가 흐를 수 있는 통로 역할을 수행하며, 일반적으로 양극에는 알루미늄(Al) 금속이, 음극에는 니켈(Ni)이 코팅된 구리(Cu)를 사용하거나 또는 니켈-구리(Ni-Cu)합금을 사용한다
이차전지의 음극에 사용되는 이차전지 리드탭용 구리는 제철소에서 제조되어 권취된 상태로 출하되는 구리를 푼 다음에 열처리하는 단계, 생산할 제품에 적합하도록 구리를 일정한 폭을 갖는 단위구리들로 슬리팅(slitting)가공하는 단계 및 유통에 편리하도록 다시 권취하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이 때, 열처리란, 금속재료, 기계부품, 금형공구의 기계적 성질을 변화시키기 위하여 가열과 냉각을 반복함으로써 특별히 유용한 성질(내마성, 내충격성, 사용수명연장등)을 부여하는 기술로서 제조 공정의 중간 또는 최종단계에서 이루어지고 있다.
이러한 열처리 중 하나의 방법으로 사용되는 진공열처리란, 주로 진공 기술과 열처리 기술을 결합한 새로운 열처리 기술로써, 진공 상태에서 열처리 공정의 전체 및 일부를 말한다.
진공열처리는 대기압으로부터 0.1MPa의 범위 내의 진공로 안에서 열처리가 이루어져 열처리 대상 금속의 표면의 산화를 방지할 수 있고, 다른 열처리에 비해 스케일이 없이 깨끗하다는 장점이 있다.
종래의 이차전지 리드탭용 구리는 전술한 바와 같이 열처리하는 단계를 거친 다음에 슬리팅가공 및 재권취하는 단계로 이루어졌는데, 이러한 공정의 경우에는 재권치시에 가해지는 장력에 따라 권취된 구리의 양쪽 끝부분들이 텔레스코핑(telescoping) 식으로 튀어나오거나 들어가게 되며, 이런 구리 제품을 세워 놓으면 양쪽 끝부분들이 찌그러져서 구리의 품질에 하자가 생기거나 구리에 주름이 생기거나 변형이 발생해서 원하는 용도에 사용할 수 없게 될 수도 있다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 구리를 슬리팅가공 후에 재권취한 다음 열처리하는 것으로 열처리 단계와 슬리팅가공 단계의 순서를 변경하여 종래 발생하는 불량률을 줄일 수 있었다.
도 1은 종래의 이차전지용 리드탬용 구리의 열처리 시스템을 도시한 것이다.도 1를 참조하면, 종래의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템은 물탱크에 저장된 냉각수를 순환라인을 통해 열처리실로 입수시켜 구리를 냉각시킨다. 이 때, 하나의 순환라인이 분기되어 하나는 열처리실 내부의 열교환기를 통해 소입실을 냉각시키고, 다른 하나는 진공로의 외면을 순환한 후에 다시 분기된 순환라인이 하나로 합쳐져 출수되어 냉각타워를 거쳐 다시 물탱크로 투입된다.
도 2의 (a)와 (b)는 종래의 슬리팅공정과 재권취공정 다음에 열처리한 이차전지 리드탭용 구리의 표면을 촬영한 것이다. 도 2를 참조하면, 슬리팅가공 후 재권취된 구리를 열처리할 경우 구리가 산화되어 변색이 되거나 진공로 외면에 결로현상이 발생하는 문제점이 발생하였다.
따라서, 슬리팅가공 후 재권취된 구리의 열처리 후에도 구리의 변색 및 진공로 외면의 결로현상을 방지할 수 있는 시스템 및 그 방법의 개발이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 슬리팅공정 후 권취된 구리의 열처리 후에도 변색의 발생을 방지할 수 있는 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템은 내부에 진공상태 유지가 가능한 진공로에 슬리팅공정 후 재권취된 구리가 입고되어 열처리공정이 수행되는 열처리실; 상기 열처리실 내부에 입고된 구리를 냉각하기 위한 상기 열처리실 내부로의 냉각수 출입경로를 제공하는 제1순환부; 및 냉각수가 상기 열처리실 외부를 순환하기 위한 순환경로를 제공하는 제2순환부;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 열처리실은 상기 진공로 내부에 구비되되 슬리팅공정 후 재권취된 상기 구리가 입고되어 열처리공정이 수행되는 소입실; 및 상기 제1순환부를 통해 투입된 냉각수를 이용하여 상기 소입실을 냉각시키고, 상기 소입실의 열에 의해 뜨거워진 냉각수를 다시 상기 제1순환부로 배수하는 제1열교환기;을 더 포함할 수 있다.
또한, 제1순환부는 내부에 상기 열처리실 내부의 열을 식히는 냉각수가 저장되는 빈 공간이 형성되는 제1물탱크; 상기 제1물탱크와 상기 열처리실로 투입되는 냉각수 이동 경로를 제공하는 제1-1라인, 상기 제1물탱크와 상기 열처리실 사이를 순환하는 냉각수 이동 경로를 제공하는 제1-2라인을 포함하는 제1라인; 상기 제1-1라인에 설치되는 제1칠러; 및 상기 제1-2라인에 설치되는 제2열교환기;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2순환부는 내부에 상기 열처리실 외면을 순환하는 냉각수가 저장되는 빈공간이 형성된 제2물탱크; 상기 제2물탱크 내부에 저장되는 냉각수의 온도를 일정하게 유지하는 제2칠러; 상기 제2물탱크 내부에 저장되는 냉각수가 상기 열처리실 외면을 순환할 수 있도록 순환경로를 제공하는 제2라인; 및 상기 제2물탱크와 제2칠러를 연결하여 상기 제2물탱크 내부에 저장되는 냉각수의 순환경로를 제공하는 제3라인;을 포함할 수 있다.
본 발명의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 방법은 구리를 슬리팅하고 재권취하는 준비단계; 구리를 소입실로 투입하는 입고단계; 상기 소입실의 온도를 높여서 구리의 온도를 올리는 가열단계; 상기 소입실 내부에 입고되어 가열된 구리를 기설정된 온도까지 낮추는 냉각단계; 상기 소입실에서 구리를 빼내는 출고단계; 및 출고된 상기 구리의 변색여부를 확인하는 검사단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 가열단계에서 상기 소입실은 350도 내지 480도로 가열되고, 상기 소입실이 가열되는 시간은 6시간 내지 14시간일 수 있다.
또한, 상기 냉각단계는 진공로 내부의 온도를 25도 내지 30도로 낮추는 제1냉각단계; 상기 소입실 내부에 입고된 구리의 온도를 25도까지 냉각하는 제2냉각단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 제1냉각단계는 50분 내지 90분동안 수행되고, 상기 제2냉각단계는 360분 내지 420분동안 수행될 수 있다.
본 발명의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템 및 그 방법에 의하면 슬리팅가공단계, 재권취단계, 열처리단계의 순서로 이차전지 리드탭용 구리를 가공에 의해 발생하는 구리의 변색 및 진공로 외부를 결로현상을 방지할 수 있다.
또한, 열처리 후 구리의 불량 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 결로현상으로 인한 진공로의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 이차전지용 리드탬용 구리의 열처리 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 종래의 슬리팅공정과 재권취공정 다음에 열처리한 이차전지 리드탭용 구리의 표면을 촬영한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 이차전지 리드탭용 구리의 가공 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템을 이용하여 열처리 완료 된 구리의 표면을 촬영한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항은 생략될 수 있다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
열처리공정에 따라 발생할 수 있는 구리의 변색을 방지하기 위해서는 특정 온도범위로 가열된 구리를 급속하게 냉각시키는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템(100)은 열처리실(110) 내부와 외부를 하나의 냉각라인을 통해 냉각시켰던 종래기술과 달리 열처리실(110) 내부와 외부의 냉각라인을 각각 별도로 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템(100)을 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템(100)은 열처리실(110), 제1순환부(120), 제2순환부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 열처리실(110)은 내부에 진공상태 유지가 가능한 진공로(113)에 슬리팅공정 후 재권취된 구리가 입고되어 구리가 가열되고 냉각되는 열처리공정이 수행된다. 이를 위하여 상기 열처리실(110)은 소입실(112) 및 제1열교환기(111)를 더 포함할 수 있다.
상기 진공로(113)는 구리가 입고되어 열처리공정이 수행되는 동안 외부와 폐쇄되면서 내부가 진공상태를 유지할 수 있는 강도를 가지도록 제작됨이 바람직하다. 구리가 소입실(112) 내부에서 열처리되는 동안 상기 진공로(113) 내부의 압력은 1.0토르(torr) 내지 9.0토르(torr)로 유지할 수 있어야 한다.
상기 소입실(112)은 진공로(113) 내부에 구비되되 슬리팅공정 후 재권취된 구리가 입고되어 구리가 가열되고 냉각될 수 있으며, 상기 제1열교환기(111)는 상기 제1순환부(120)를 통해 투입된 냉각수를 이용하여 상기 소입실(112)을 냉각시키고, 상기 소입실(112)의 열에 의해 뜨거워진 냉각수를 다시 상기 제1순환부(120)로 배수할 수 있다.
제1열교환기(111)는 종래에 통상의 기술자에게 자명한 열교환기 중 어느 하나로 구성할 수 있을 것이므로 제1열교환기(111)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 열처리실(110) 구리가 내부에 입고된 후 구리는 350도 내지 480도로 6시간 내지 14시간 가열될 수 있으며, 가열이 완료된 다음에는 상기 제1열교환기(111)와의 열교환을 통해 소입실(112) 내부에 입고된 구리의 온도를 25도까지 냉각시키기 위하여 50분 내지 90분동안 열처리실(110) 내부를 급속냉각시켜 소입실(112) 내부의 온도를 25도 내지 30도의 범위로 낮춘 다음 360분 내지 420분 동안 상기 25도 내지 30도 범위로 온도를 유지하여 구리의 온도를 25도까지 냉각시키게 된다. 따라서, 소입실(112) 내부에서의 구리의 가열은 6시간 내지 14시간동안 수행될 수 있으며, 가열된 구리의 냉각은 7시간 내지 8시간동안 수행될 수 있다.
상기 제1순환부(120)는 상기 열처리실(110) 내부에 입고된 구리를 냉각하기 위한 상기 열처리실(110) 내부로의 냉각수 출입경로를 제공한다. 이를 위하여 상기 제1순환부(120)는 내부에 상기 열처리실(110) 내부의 열을 식히는 냉각수가 저장되는 빈 공간이 형성되는 제1물탱크(121), 상기 제1물탱크(121)에서 열처리실(110)로 투입되는 냉각수 이동 경로를 제공하는 제1-1라인(123a), 상기 열처리실(110)에서 제1물탱크(121) 사이를 순환하는 냉각수 이동 경로를 제공하는 제1-2라인(123b)을 포함하는 제1라인(123), 상기 제1-1라인(123a)에 설치되는 제1칠러(122) 및 상기 제1-2라인(123b)에 설치되는 제2열교환기(124)을 포함할 수 있다.
상기 제1물탱크(121), 제1칠러(122) 및 제2열교환기(124)는 종래에 통상의 기술자에게 자명한 물탱크, 칠러(Chiller) 및 열교환기 중 어느 하나를 선택하여 설치될 수 있으므로 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 제1-2라인(123b)에 제2열교환기(124)가 구비됨으로 인하여 상기 제1열교환기(111)에서의 열교환에 의해 뜨거워진 냉각수를 상기 제1물탱크(121)로 다시 입수되기 전에 한 번 더 냉각시켜줌으로써 제1물탱크(121) 내부의 냉각수의 온도가 고온으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1칠러(122)가 제1-1라인(123a) 중에 설치되어 열처리실(110) 내부로 투입되는 냉각수의 온도를 상기 열처리실(110) 외면을 순환하는 냉각수의 온도와 별도로 관리가능하여 소입실(112) 내부의 온도를 빠른 시간에 본 발명의 열처리 방법에서 사용하는 20도 내지 25도로 냉각시킬 수 있어 종래에 100분에서 130분까지 소요되던 냉각시간을 50분 내지 90분으로 단축시킬 수 있다.
이 때, 상기 제1-1라인(123a)과 제1-2라인(123b)을 포함하는 1라인은 냉각수가 내부에서 어려움없이 특정방향으로 이동가능할 수 있도록 다양한 방법으로 제작될 수 있다.
상기 제2순환부(130)는 냉각수가 상기 열처리실(110) 외부를 순환하기 위한 순환경로를 제공한다. 상기 제2순환부(130)는 내부에 상기 열처리실(110) 외면을 순환하는 냉각수가 저장되는 빈공간이 형성된 제2물탱크(131), 상기 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수의 온도를 일정하게 유지하는 제2칠러(132), 상기 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수가 상기 열처리실(110) 외면을 순환할 수 있도록 순환경로를 제공하는 제2라인(133) 및 상기 제2물탱크(131)와 제2칠러(132)를 연결하여 상기 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수의 순환경로를 제공하는 제3라인(134)을 포함할 수 있다.
제2칠러(132)는 상기 제1칠러(122)와 마찬가지로 종래에 통상의 기술자에게 자명한 칠러(Chiller) 중 어느 하나를 선택하여 설치될 수 있으므로 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2물탱크(131)에 저장된 냉각수는 제2라인(133)을 따라 진공로(113) 외면을 순환하면서 열교환을 통해 상기 진공로(113) 외면을 냉각시키고 상기 제2라인(133)의 냉각수는 가열된 상태로 제2물탱크(131)로 다시 투입되게 된다. 이 때, 상기 제2물탱크(131)에 다시 투입되는 가열된 냉각수에 의해 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수의 온도가 상승하지 않도록 상기 제2물탱크(131)는 제2칠러(132)와 상기 제3라인(134)을 통해 연결되어 있다.
즉, 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수가 점점 뜨거워지는 것을 방지하고 일정한 온도로 유지하기 위해 상기 제2물탱크(131)에 저장되는 냉각수는 제3라인(134)을 통해 제2칠러(132)로 흘러들어간 다음, 상기 제2칠러(132)는 제3라인(134)을 통해 들어오는 가열된 냉각수를 기 설정된 온도로 냉각시키며, 그 냉각수는 다시 제3라인(134)을 통해 제2물탱크(131)로 투입되면서 상기 제2물탱크(131)에 저장되는 냉각수 및 제2라인(133)을 통해 상기 진공로(113) 외면을 순환하는 냉각수의 온도가 뜨거워지는 것을 방지하고 일정한 온도로 유지시킬 수 있다.
이를 통해, 상기 제2라인(133)을 통해 진공로(113) 외면을 순환하면서 진공로(113)가 뜨거워지는 것을 방지시키는 냉각효율이 나빠지지 않도록 방지할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서는 종래의 하나의 냉각라인을 상기 열처리실(110) 내부의 제1열교환기(111)와 소입실(112)를 냉각하기 위한 제1순환부(120)와 진공로(113) 외면을 감싸고 순환하는 제2순환부(130)로 분리함으로써 상기 제1순환부(120)에 의해 상기 소입실(112)을 급속하게 냉동시킬 수 있어 열처리공정에 의해 발생할 수 있는 구리 표면의 변색을 방지할 수 있으며, 제1순환부(120)에 의해 상기 소입실(112)이 급속냉각됨에 따라 진공로(113)와의 온도 차이로 인하여 발생할 수 있는 진공로(113) 외면의 결로현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1순환부(120)의 냉각수가 급속냉각됨에 따라 냉각수가 결빙되는 것을 방지하기 위하여 상기 제1순환부(120)를 순환하는 냉각수는 부동액이 첨가될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 이차전지 리드탭용 구리의 가공 방법의 순서도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 이차전지 리드탭용 구리의 가공 방법은 준비단계(S100), 입고단계(S200), 가열단계(S300), 냉각단계(S400), 출고단계(S500) 및 검사단계(S600)를 포함하여 수행될 수 있다.
상기 준비단계(S100)는 슬리팅가공 및 재권취된 구리를 준비하는 단계로서, 구리의 열처리 전에 제품의 불량여부를 검사하는 과정을 동반하여 수행될 수 있다.
상기 입고단계(S200)는 준비단계(S100)에서 제품의 불량이 발견되지 않는 경우 슬리팅가공 및 재권취된 구리를 열처리실(110) 내부의 소입실(112)로 입고시키고, 열처리실(110)을 폐쇄시키고, 구리의 열처리온도, 진공로(113)의 압력, 목표 냉각 온도, 냉각 시간을 설정할 수 있다. 이 때, 상기 진공로(113) 내부의 압력은 1.0토르(torr) 내지 9.0토르(torr)로 설정하여 진공로(113) 내부를 구리의 열처리를 위한 진공상태로 만들 수 있다.
상기 가열단계(S300)는 소입실(112) 내부로 입고된 구리를 열처리하기 위해 가열하는 단계로, 상기 소입실(112) 내부는 350도 내지 480도로 가열되도록 하고, 가열시간은 6시간 내지 14시간으로 설정하여 수행될 수 있다.
상기 냉각단계(S400)는 소입실(112) 내부에서 350도 내지 480도로 가열된 구리를 냉각하는 단계로, 진공로(113) 내부의 온도를 25도 내지 30도로 낮추는 제1냉각단계(S410)와 상기 소입실(112) 내부에 입고된 구리의 온도를 25도까지 냉각하는 제2냉각단계(S420)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 제1냉각단계(S410)에서는 50분 내지 90분동안 수행되어 상기 소입실(112) 내부의 온도를 20도 내지 25도로 낮추게 되고, 상기 제2냉각단계(S420)에서는 제1냉각단계(S410)에서 20도 내지 25도로 냉각된 소입실(112) 내부의 온도를 360분 내지 420분동안 유지시켜 상기 소입실(112) 내부에 입고되어 가열된 구리의 온도를 25도로 냉각시킨다.
상기 출고단계(S500)는 냉각단계(S400)에서 25도까지 냉각된 소입실(112) 내부의 구리를 열처리실(110) 밖으로 빼내는 단계로 소입실(112) 내부의 구리의 온도를 확인하는 단계, 진공로(113) 내부의 압력을 대기압과 동일하게 하여 진공상태를 제거하는 단계 및 진공로(113) 폐쇄를 해제하고 소입실(112) 내부의 구리를 열처리실(110) 외부로 빼내는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
상기 검사단계(S600)는 상기 열처리실(110)에서 350도 내지 480도로 가열된 후 25도까지 냉각된 구리를 표면의 변색여부 및 이상유무를 확인하는 단계로서, 주로 육안검사를 통해서 이루어질 수 있다.
도 5의 (a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 의해 열처리 완료 된 구리의 표면을 촬영한 것이다. 도 2를 참조하면, 종래의 열처리 방법에 의한 경우 구리표면에 변색이 발생한 것을 확인할 수 있으나, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의해 열처리된 이차전지용 구리의 경우 표면이 변색되지 않았음을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템(100) 및 그 방법을 이용하면 슬리팅가공단계, 재권취단계, 열처리단계의 순서로 이차전드탭용 구리를 가공하면서도 열처리 후 슬리팅가공을 함에 따라 발생하는 구리 표면의 찍힘 및 웨이브 발생 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 열처리공정에 의한 구리의 변색 및 진공로(113) 외부를 결로현상을 방지할 수 있다. 이를 통해, 제품의 불량 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 결로현상으로 인한 진공로(113)의 파손을 방지할 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
100 : 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템
110 : 열처리실
111 : 제1열교환기
112 : 소입실
113 : 진공로
120 : 제1순환부
121 : 제1물탱크
122 : 제1칠러
123 : 제1라인
124 : 제2열교환기
130 : 제2순환부
131 : 제2물탱크
132 : 제2칠러
133 : 제2라인
134 : 제3라인

Claims (7)

  1. 내부에 진공상태 유지가 가능한 진공로(113)에 슬리팅공정 후 재권취된 구리가 입고되어 열처리공정이 수행되는 열처리실(110);
    상기 열처리실(110) 내부에 입고된 구리를 냉각하기 위한 상기 열처리실(110) 내부로의 냉각수 출입경로를 제공하는 제1순환부(120); 및,
    냉각수가 상기 열처리실(110) 외부를 순환하기 위한 순환경로를 제공하는 제2순환부(130);을 포함하고,
    상기 열처리실(110)은,
    상기 진공로(113) 내부에 구비되되 슬리팅공정 후 재권취된 상기 구리가 입고되어 열처리공정이 수행되는 소입실(112); 및,
    상기 제1순환부(120)를 통해 투입된 냉각수를 이용하여 상기 소입실(112)을 냉각시키고, 상기 소입실(112)의 열에 의해 뜨거워진 냉각수를 다시 상기 제1순환부(120)로 배수하는 제1열교환기(111);을 더 포함하고,
    제1순환부(120)는,
    내부에 상기 열처리실(110) 내부의 열을 식히는 냉각수가 저장되는 빈 공간이 형성되는 제1물탱크(121);
    상기 제1물탱크(121)와 상기 열처리실(110)로 투입되는 냉각수 이동 경로를 제공하는 제1-1라인(123a), 상기 제1물탱크(121)와 상기 열처리실(110) 사이를 순환하는 냉각수 이동 경로를 제공하는 제1-2라인(123b)을 포함하는 제1라인(123);
    상기 제1-1라인(123a)에 설치되는 제1칠러(122); 및,
    상기 제1-2라인(123b)에 설치되는 제2열교환기(124);을 포함하고,
    상기 제2순환부(130)는,
    내부에 상기 열처리실(110) 외면을 순환하는 냉각수가 저장되는 빈공간이 형성된 제2물탱크(131);
    상기 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수의 온도를 일정하게 유지하는 제2칠러(132);
    상기 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수가 상기 열처리실(110) 외면을 순환할 수 있도록 순환경로를 제공하는 제2라인(133); 및,
    상기 제2물탱크(131)와 제2칠러(132)를 연결하여 상기 제2물탱크(131) 내부에 저장되는 냉각수의 순환경로를 제공하는 제3라인(134);을 포함하는 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항의 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 시스템을 이용한 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 방법에 있어서,
    구리를 슬리팅하고 재권취하는 준비단계(S100);
    구리를 소입실(112)로 투입하는 입고단계(S200);
    상기 소입실(112)의 온도를 높여서 구리의 온도를 올리는 가열단계(S300);
    상기 소입실(112) 내부에 입고되어 가열된 구리를 기설정된 온도까지 낮추는 냉각단계(S400);
    상기 소입실(112)에서 구리를 빼내는 출고단계(S500); 및,
    출고된 상기 구리의 변색여부를 확인하는 검사단계(S600);를 포함하여 이루어지고,
    상기 가열단계(S300)에서,
    상기 소입실(112)은 350도 내지 480도로 가열되고,
    상기 소입실(112)이 가열되는 시간은 6시간 내지 14시간이고,
    상기 냉각단계(S400)는,
    진공로(113) 내부의 온도를 25도 내지 30도로 낮추는 제1냉각단계(S410);
    상기 소입실(112) 내부에 입고된 구리의 온도를 25도까지 냉각하는 제2냉각단계(S420);를 포함하여 이루어지고,
    상기 제1냉각단계(S410)는 50분 내지 90분동안 수행되고,
    상기 제2냉각단계(S420)는 360분 내지 420분동안 수행되는 이차전지 리드탭용 구리의 열처리 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100122943A (ko) * 2008-03-12 2010-11-23 가부시키가이샤 아이에이치아이 단실형 진공 열처리로 및 단실형 진공 열처리로에서의 피처리품의 산화 방지 방법
KR20170053892A (ko) * 2015-11-09 2017-05-17 주식회사 엘지화학 분할과 코팅을 동시에 수행하는 제조 공정성이 향상된 전극 시트 가공장치
KR101793412B1 (ko) * 2017-08-30 2017-11-02 양기제 이차전지용 양극탭의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100122943A (ko) * 2008-03-12 2010-11-23 가부시키가이샤 아이에이치아이 단실형 진공 열처리로 및 단실형 진공 열처리로에서의 피처리품의 산화 방지 방법
KR20170053892A (ko) * 2015-11-09 2017-05-17 주식회사 엘지화학 분할과 코팅을 동시에 수행하는 제조 공정성이 향상된 전극 시트 가공장치
KR101793412B1 (ko) * 2017-08-30 2017-11-02 양기제 이차전지용 양극탭의 제조방법

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