KR102521380B1 - Apparatus for trimming secondary battery electrode - Google Patents
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Abstract
끊김 없이 연속적으로 공급되는 이차전지 전극의 원단을 트리밍하는 이차전지 전극 트리밍 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 전극 트리밍 장치는, 상기 원단을 지지하며 상기 원단의 진행 방향에 순행하여 회전하는 롤러로서, 상기 원단의 진행 방향을 따라 이격되게 순차적으로 배치된 복수의 앤빌 롤러(anvil roller); 상기 원단을 사이에 두고 각각의 앤빌 롤러의 반대편에 위치하여 상기 원단의 진행 방향에 순행 회전하며 상기 원단을 부분적으로 절단하는 복수의 트리밍 롤러; 상기 앤빌 롤러의 외주면에 밀착되는 무한 궤도 경로를 따라 순환 주행하는 완충 벨트; 및 상기 원단의 진행 방향을 따라 상기 앤빌 롤러보다 하류에 위치하는 완충 벨트 가이드 롤러를 구비하고, 상기 복수의 트리밍 롤러는 각각, 원통형의 롤러 코어(roller core)와, 상기롤러 코어의 외주면을 따라 굽어져 상기 롤러 코어의 외주면에 내측면이 부착되는 금속 시트(metal sheet), 및 상기 원단을 절단하도록 상기 금속 시트의 외측면에서 돌출된 적어도 하나의 돌출 칼날을 구비한 칼날 시트(sheet)를 구비한다.
A secondary battery electrode trimming device for trimming a far end of a secondary battery electrode that is continuously supplied without interruption is disclosed. An apparatus for trimming a secondary battery electrode according to an embodiment of the present invention is a roller that supports the fabric and rotates in a direction in which the fabric travels, and includes a plurality of anvil rollers arranged sequentially and spaced apart from each other in the traveling direction of the fabric. (anvil roller); a plurality of trimming rollers positioned on opposite sides of each anvil roller with the fabric interposed therebetween to rotate forward in the traveling direction of the fabric and partially cut the fabric; a buffer belt that circulates along a caterpillar path in close contact with the outer circumferential surface of the anvil roller; and a shock absorber belt guide roller located downstream of the anvil roller along the moving direction of the fabric, wherein each of the plurality of trimming rollers has a cylindrical roller core and is bent along an outer circumferential surface of the roller core. and a metal sheet having an inner surface attached to the outer circumferential surface of the roller core, and a blade sheet having at least one protruding blade protruding from the outer surface of the metal sheet to cut the fabric. .
Description
본 발명은 끊김 없이 연속적으로 공급되는 이차전지 전극을 미리 설정된 형상으로 전단 가공하는 이차전지 전극 트리밍 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery electrode trimming device that shears and processes continuously supplied secondary battery electrodes into a preset shape.
이차전지는 재충전(recharging)이 가능한 전지로서, 전해질 중의 이온이 분리막(separator)에 의해 절연된 양극과 음극의 사이를 이동함으로써 충전및 방전을 반복하도록 구성된다. 이차전지의 양극 및 음극과 같은 전극은 공통적으로, 전극 집전체와, 전극 집전체 상에 도포된 전극 활물질로 이루어진 전극재를 구비한다. 전극 집전체는 예컨대, 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)로 이루어진 시트(sheet)나 포일(foil)일 수 있다. 전극 집전체 상에서 전극재가 적층된 영역을 유지부라 하고, 전극재가 적층되지 않고 전극 집전체가 노출된 영역을 무지부라한다. A secondary battery is a battery capable of being recharged, and is configured to repeat charging and discharging by moving ions in an electrolyte between an anode and a cathode insulated by a separator. An electrode such as a positive electrode and a negative electrode of a secondary battery commonly includes an electrode current collector and an electrode material made of an electrode active material applied on the electrode current collector. The electrode current collector may be, for example, a sheet or foil made of aluminum (Al) or copper (Cu). An area where the electrode material is laminated on the electrode current collector is referred to as a holding portion, and an area where the electrode current collector is exposed without the electrode material being laminated is referred to as a non-coating portion.
이차전지 전극은 전극 집전체에 전극재가 적층된 이차전지 전극의 원단(web)을 전단 가공하여 상기 원단의 폭 방향 단부에 전극 탭(tab)과 노치(notch)를 형성하고, 상기 원단을 전지 셀(cell)을 구성하는 단위 전극으로 절단하는 과정을 통해 제작된다. 상기 전극 탭과 노치를 형성하는 것을 트리밍(trimming) 또는 노칭(notching) 가공이라 한다. 종래에는 일반적으로 펀칭 프레스(punching press)를 이용하거나 레이저 절단기를 이용하여 이차전지 전극을 트리밍 가공하였다. 펀칭 프레스를 이용하여 이차전지 전극을 트리밍 하는 방식은 펀칭 프레스가 상하로 이동하여 펀칭할 때 상기 원단이 정지하고 있어야 하므로 트리밍 작업 생산성이 저하되고, 작업 소음이 매우 크다는 문제가 있다. 또한, 레이저 절단기를 이용하여 이차전지 전극을 트리밍하는 방식은 레이저 절단기가 고가이므로 작업 원가가 높고, 펀칭과 마찬가지로 생산성이 떨어지며, 절단면이 거칠어지는 등 절단 품질이 떨어진다는 문제가 있다. The secondary battery electrode is formed by shearing a web of a secondary battery electrode in which an electrode material is laminated on an electrode current collector to form an electrode tab and a notch at the end of the web in the width direction of the web, and the web of the web is used as a battery cell. It is manufactured through the process of cutting into unit electrodes constituting a cell. Forming the electrode tab and the notch is called a trimming or notching process. Conventionally, secondary battery electrodes are generally trimmed using a punching press or using a laser cutting machine. The method of trimming the secondary battery electrode using a punching press has a problem in that the productivity of the trimming work is lowered and the work noise is very high because the fabric must be stopped when the punching press moves up and down to punch. In addition, the method of trimming the secondary battery electrode using a laser cutting machine has a problem in that the laser cutting machine is expensive, so the operation cost is high, the productivity is low, and the cutting quality is poor, such as a rough cutting surface.
본 발명은, 이차전지 전극의 원단의 진행 경로를 따라 복수의 트리밍 롤러를 구비하고, 상기 복수의 트리밍 롤러는 각각 원통형 롤러 코어에 착탈 가능하게 부착되는 칼날 시트를 구비한 이차전지 전극 트리밍 장치를 제공한다.The present invention provides a secondary battery electrode trimming apparatus including a plurality of trimming rollers along the travel path of a fabric of a secondary battery electrode, and each of the plurality of trimming rollers includes a blade sheet detachably attached to a cylindrical roller core. do.
본 발명은, 끊김 없이 연속적으로 공급되는 이차전지 전극의 원단을 트리밍(trimming)하는 장치로서, 상기 원단을 지지하며 상기 원단의 진행 방향에 순행하여 회전하는 롤러로서, 상기 원단의 진행 방향을 따라 이격되게 순차적으로 배치된 복수의 앤빌 롤러(anvil roller), 및 상기 원단을 사이에 두고 각각의 앤빌 롤러의 반대편에 위치하여 상기 원단의 진행 방향에 순행 회전하며 상기 원단을 부분적으로 절단하는 복수의 트리밍 롤러를 구비하고, 상기 복수의 트리밍 롤러는 각각, 원통형의 롤러 코어(roller core)와, 상기 롤러 코어의 외주면을 따라 굽어져 상기 롤러 코어의 외주면에 내측면이 부착되는 금속 시트(metal sheet), 및 상기 원단을 절단하도록 상기 금속 시트의 외측면에서 돌출된 적어도 하나의 돌출 칼날을 구비한 칼날 시트(sheet)를 구비하고, 상기 원단에서 상기 복수의 트리밍 롤러중 임의의 하나가 절단하는 부분은, 상기 복수의 트리밍 롤러 중 나머지 롤러가 절단하지 않는 부분을 포함하는 이차전지 전극 트리밍 장치를 제공한다.The present invention is a device for trimming a fabric of a secondary battery electrode that is continuously supplied without interruption, and is a roller that supports the fabric and rotates in the direction of movement of the fabric, spaced apart along the direction of movement of the fabric. A plurality of anvil rollers arranged sequentially so that the fabric is interposed therebetween, and a plurality of trimming rollers disposed on opposite sides of each anvil roller to rotate forward in the traveling direction of the fabric and partially cut the fabric. The plurality of trimming rollers each include a cylindrical roller core, a metal sheet bent along an outer circumferential surface of the roller core and having an inner surface attached to the outer circumferential surface of the roller core, and A blade sheet having at least one protruding blade protruding from an outer surface of the metal sheet to cut the fabric, and a portion cut by any one of the plurality of trimming rollers in the fabric, Provided is a secondary battery electrode trimming device including a portion not cut by the remaining rollers among a plurality of trimming rollers.
상기 복수의 앤빌 롤러는 한 쌍이 구비되고, 상기 한 쌍의 앤빌 롤러는 제1 앤빌 롤러와, 상기 원단의 진행 방향을 따라 상기 제1 앤빌 롤러보다 하류에 위치하는 제2 앤빌 롤러를 구비하고, 상기 복수의 트리밍 롤러는 한 쌍이 구비되고, 상기 한 쌍의 트리밍 롤러는 상기 원단을 사이에 두고 상기 제1 앤빌 롤러의 반대편에 위치하는 제1 트리밍 롤러와, 상기 원단을 사이에 두고 상기 제2 앤빌 롤러의 반대편에 위치하는 제2 트리밍 롤러를 구비할 수 있다. The plurality of anvil rollers are provided with a pair, and the pair of anvil rollers include a first anvil roller and a second anvil roller positioned downstream of the first anvil roller along a moving direction of the fabric, A pair of a plurality of trimming rollers is provided, and the pair of trimming rollers include a first trimming roller located on the opposite side of the first anvil roller with the fabric interposed therebetween, and the second anvil roller with the fabric interposed therebetween. It may be provided with a second trimming roller located on the opposite side of.
본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는, 상기 제1 앤빌 롤러와 제1 트리밍 롤러를 지지하는 상류측 프레임(frame); 및, 상기 제2 앤빌 롤러와 제2 트리밍 롤러를 지지하는 하류측 프레임을 더 구비하고, 상기 상류측 프레임 및 하류측 프레임 중 하나가 다른 하나에 대해 이동하여 상기 제1 트리밍 롤러와 제2 트리밍 롤러 사이의 거리가 조정될 수 있다.An apparatus for trimming a secondary battery electrode of the present invention includes an upstream frame supporting the first anvil roller and the first trimming roller; and a downstream frame supporting the second anvil roller and the second trimming roller, wherein one of the upstream frame and the downstream frame moves relative to the other so as to move the first trimming roller and the second trimming roller. The distance between them can be adjusted.
상기 제1 트리밍 롤러와 제2 트리밍 롤러 사이의 거리를 조정하는 수단은, 서보 모터(servo motor), 상기 서보 모터의 동력에 의해 회전하는 볼 스크류(ball screw), 및 상기 상류측 프레임 및 하류측 프레임 중 하나에 고정 결합되고, 상기 볼 스크류가 회전함에 따라 상기 볼 스크류의 길이 방향으로 이동하는 프레임 결합 부재를 구비할 수 있다.Means for adjusting the distance between the first trimming roller and the second trimming roller include a servo motor, a ball screw rotating by power of the servo motor, and the upstream frame and the downstream side. A frame coupling member fixedly coupled to one of the frames and moving in a longitudinal direction of the ball screw as the ball screw rotates may be provided.
상기 제2 트리밍 롤러의 적어도 하나의 돌출 칼날에는, 상기 원단을 이차전지의 단위 셀(cell)을 구성하는 단위 전극으로 분할하기 위하여 상기 원단을 일정 간격마다 상기 원단의 폭 방향으로 절단하는 단위 전극 분할 칼날이 포함되고, 본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는, 상기 제2 앤빌 롤러의 외주면에 밀착되는 무한 궤도 경로를 따라 순환 주행하는 완충 벨트, 및 상기 원단의 진행 방향을 따라 상기 제2 앤빌 롤러보다 하류에 위치하는 완충 벨트 가이드 롤러를 더 구비하고, 상기 제2 트리밍 롤러와 제2 앤빌 롤러 사이를 통과하며 분할되어 배출된 상기 단위 전극은 상기 제2 앤빌 롤러와 상기 완충 벨트 가이드 롤러 사이의 구간에서 상기 완충 벨트에 지지되어 진행할 수 있다.At least one protruding blade of the second trimming roller is divided into unit electrodes that cut the fabric in the width direction of the fabric at regular intervals in order to divide the fabric into unit electrodes constituting unit cells of a secondary battery. A blade is included, and the device for trimming a secondary battery electrode of the present invention includes a buffer belt that circulates along a caterpillar path in close contact with the outer circumferential surface of the second anvil roller, and a lower portion of the second anvil roller along the moving direction of the fabric. A buffer belt guide roller located downstream is further provided, and the unit electrodes passing between the second trimming roller and the second anvil roller and divided and discharged are in a section between the second anvil roller and the buffer belt guide roller. It can proceed while being supported by the buffer belt.
상기 제1 트리밍 롤러의 적어도 하나의 돌출 칼날에는, 상기 원단의 폭 방향의 일 측에 이격된 복수의 노치(notch)를 형성하기 위한 일 측 노치 형성 칼날, 및 상기 원단의 폭 방향의 타 측에 이격된 복수의 탭(tab)을 형성하기 위한 탭 형성 칼날이 포함되고, 상기 제2 트리밍 롤러의 적어도 하나의 돌출 칼날에는, 상기 일 측 노치 형성 칼날에 의해 상기 원단의 폭 방향의 일 측에 형성된 복수의 노치 사이를 상기 원단의 길이 방향으로 절단하기 위한 일 측 트리밍(trimming) 칼날이 포함될 수 있다.At least one protruding blade of the first trimming roller includes a notch forming blade on one side for forming a plurality of notches spaced apart on one side in the width direction of the fabric, and on the other side in the width direction of the fabric. A tab forming blade for forming a plurality of spaced apart tabs is included, and at least one protruding blade of the second trimming roller is formed on one side of the fabric in the width direction by the one side notch forming blade. One side trimming blade for cutting between a plurality of notches in the longitudinal direction of the fabric may be included.
본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는, 상기 복수의 앤빌 롤러 중 적어도 하나의 외주면을 에워싸며 상기 적어도 하나의 앤빌 롤러에 착탈 가능하게 결합되는 완충 튜브(tube)를 더 구비할 수 있다.The secondary battery electrode trimming device of the present invention may further include a buffer tube that surrounds an outer circumferential surface of at least one of the plurality of anvil rollers and is detachably coupled to the at least one anvil roller.
본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는, 상기 복수의 앤빌 롤러 중 적어도 하나의 외주면에 밀착되며, 무한 궤도(caterpillar) 경로를 따라 순환 주행하는 완충 벨트(belt), 상기 완충 벨트의 무한 궤도 경로를 한정하는 복수의 완충 벨트 가이드 롤러, 및 상기 완충 벨트의 주행을 위한 장력(tension)이 형성되도록 상기 완충 벨트를 가압하는 완충 벨트 가압기를 더 구비하고, 상기 완충 벨트 가압기는, 상기 복수의 완충 벨트 가이드 롤러 중 인접한 한 쌍의 완충 벨트 가이드 롤러 사이에서 상기 완충 벨트의 주행 경로가 지그재그(zigzag) 경로가 되도록 상기 완충 벨트를 가압하는 방향, 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 완충 벨트 가압 롤러, 및 상기 완충 벨트 가압 롤러를 상기 완충 벨트를 가압하는 방향 및 그 반대방향으로 이동시키는 동력을 제공하는 액추에이터(actuator)를 구비할 수 있다.The secondary battery electrode trimming device of the present invention is in close contact with the outer circumferential surface of at least one of the plurality of anvil rollers, and a buffer belt that circulates along a caterpillar path and defines a caterpillar path of the buffer belt. a plurality of shock absorber belt guide rollers for driving the shock absorber belt, and a shock absorber belt pressurizer for pressing the shock absorber belt so that tension for running of the shock absorber belt is formed, wherein the shock absorber belt presser comprises the plurality of shock absorber belt guide rollers. a shock absorber belt pressure roller that is movable in the direction of pressing the shock absorber belt and the opposite direction so that the travel path of the shock absorber belt becomes a zigzag path between a pair of adjacent shock absorber belt guide rollers, and the shock absorber belt pressure An actuator may be provided to provide power for moving the roller in the direction of pressing the buffer belt and in the opposite direction.
상기 롤러 코어는 외주면에 상기 금속 시트를 끌어당기는 자력(磁力)을 형성하는 자석(magnet)을 구비하고, 상기 복수의 자석의 자력(磁力)에 의해 상기 금속 시트가 상기 롤러 코어의 외주면에 착탈 가능하게 부착될 수 있다.The roller core has a magnet that forms a magnetic force to attract the metal sheet to an outer circumferential surface, and the metal sheet can be attached to or detached from the outer circumferential surface of the roller core by the magnetic force of the plurality of magnets. can be attached appropriately.
상기 롤러 코어에는 자신의 길이 방향으로 중공(中空)이 형성되고, 상기 복수의 트리밍 롤러는 각각, 상기 롤러 코어의 중공에 착탈 가능하게 끼워지는 롤러 샤프트를 더 구비하고, 상기 롤러 샤프트가 회전함에 따라 상기 롤러 코어 및 칼날 시트가 상기 롤러 샤프트와 동축 회전할 수 있다.A hollow is formed in the roller core in its length direction, each of the plurality of trimming rollers further includes a roller shaft detachably fitted into the hollow of the roller core, and as the roller shaft rotates, The roller core and the blade sheet may rotate coaxially with the roller shaft.
상기 롤러 코어에는 자신의 중공의 내주면에서 내측으로 파인 롤러 코어 키 홈(key groove)이 형성되고, 상기 롤러 샤프트에는 자신의 외주면에서 내측으로 파인 롤러 샤프트 키 홈이 형성되고, 상기 복수의 트리밍 롤러는 각각, 상기 롤러 코어 키 홈과 롤러 샤프트 키 홈이 정렬된 상태에서 일 측이 상기 롤러 코어 키 홈에 착탈 가능하게 끼워지고 타 측이 상기 롤러 샤프트 키 홈에 착탈 가능하게 끼워져서 상기 롤러 샤프트에 대해 상기 롤러 코어를 고정시키는 연결 키(key)를 더 구비 할 수 있다. The roller core has a roller core key groove dug inward from an inner circumferential surface of its hollow, and a roller shaft key groove dug inward from an outer circumference thereof is formed in the roller shaft, and the plurality of trimming rollers In a state where the roller core key groove and the roller shaft key groove are aligned, one side is detachably fitted into the roller core key groove and the other side is detachably fitted into the roller shaft key groove, so that the roller shaft A connection key for fixing the roller core may be further provided.
본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는 복수의 트리밍 롤러가 일정한 속도로 진행하는 이차전지 전극의 원단을 순차적으로 절단하여 트리밍한다. 그러므로, 펀칭 프레스를 이용하여 트리밍하는 경우보다 작업 생산성이 향상되고 작업 과정의 소음도 크게 감소되며, 레이저 절단기를 이용하여 트리밍하는 경우보다 작업 생산성과 트리밍 절단면의 절단 품질이 향상되고, 작업 원가도 절감된다.In the secondary battery electrode trimming device of the present invention, a plurality of trimming rollers sequentially cut and trim the fabric of a secondary battery electrode that runs at a constant speed. Therefore, work productivity is improved and the noise of the work process is greatly reduced compared to trimming using a punching press, work productivity and cutting quality of the trimmed surface are improved, and work costs are reduced compared to trimming using a laser cutter. .
본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는 상기 원단의 진행 방향을 따라 이격 배치된 트리밍 롤러 사이의 거리를 정밀하게 조정할 수 있다. 이로 인해, 상기 원단의 진행 방향을 따라 상류에 배치된 트리밍 롤러가 절단하는 원단의 부분과 하류에 배치된 트리밍 롤러가 절단하는 원단의 부분이 정확하게 오프셋(offset) 되도록 튜닝(tuning)할 수 있다.The secondary battery electrode trimming device of the present invention can precisely adjust the distance between the trimming rollers spaced apart from each other along the moving direction of the fabric. Accordingly, tuning can be performed so that the portion of the fabric cut by the trimming roller disposed upstream and the portion of the fabric cut by the trimming roller disposed downstream are accurately offset along the moving direction of the fabric.
또한 본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는, 칼날 시트를 롤러 코어에 착탈 가능하게 부착할 수 있다. 따라서, 다른 종류의 칼날 시트를 롤러 코어에 부착하여서 다양한 형태 및 다양한 폭의 단위 전극으로 가공될 수 있도록 이차전지 전극의 원단을 트리밍(trimming)할 수 있다.In addition, in the secondary battery electrode trimming device of the present invention, the blade sheet can be detachably attached to the roller core. Therefore, by attaching different types of blade sheets to the roller core, the fabric of the secondary battery electrode can be trimmed so that it can be processed into unit electrodes of various shapes and widths.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 트리밍 장치의 사시도 및 종단면도이다.
도 3은 도 2의 제1 트리밍 롤러와 제2 트리밍 롤러의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 제1 트리밍 롤러의 제1 칼날 시트를 돌출 칼날이 아래로 돌출되도록 뒤집어 도시한 저면도이고, 도 5는 도 2의 제2 트리밍 롤러의 제2 칼날 시트를 돌출 칼날이 아래로 돌출되도록 뒤집어 도시한 저면도이다.
도 6은 이차전지 전극 원단에 도 4의 제1 칼날 시트와 도 5의 제2 칼날 시트를 겹쳐 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5의 제2 칼날 시트의 다른 예를 돌출 칼날이 아래도 돌출되도록 뒤집어 도시한 저면도이다.1 and 2 are a perspective view and a longitudinal sectional view of a secondary battery electrode trimming device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a first trimming roller and a second trimming roller of FIG. 2 .
4 is a bottom view showing the first blade sheet of the first trimming roller of FIG. 2 turned over so that the protruding blade protrudes downward, and FIG. 5 is a bottom view showing the second blade sheet of the second trimming roller of FIG. 2 with the protruding blade protruding downward. It is a bottom view shown inverted so that it protrudes into .
6 is a plan view showing the first blade sheet of FIG. 4 and the second blade sheet of FIG. 5 superimposed on a fabric for a secondary battery electrode.
7 is a bottom view showing another example of the second blade sheet of FIG. 5 upside down so that the protruding blade also protrudes downward.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 트리밍 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a secondary battery electrode trimming device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terminologies used in this specification are terms used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or conventions in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 트리밍 장치의 사시도 및 종단면도이고, 도 3은 도 2의 제1 트리밍 롤러와 제2 트리밍 롤러의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 제1 트리밍 롤러의 제1 칼날 시트를 돌출 칼날이 아래로 돌출되도록 뒤집어 도시한 저면도이고, 도 5는 도 2의 제2 트리밍 롤러의 제2 칼날 시트를 돌출 칼날이 아래로 돌출되도록 뒤집어 도시한 저면도이고, 도 6은 이차전지 전극 원단에 도 4의 제1 칼날 시트와 도 5의 제2 칼날 시트를 겹쳐 나타낸 평면도이며, 도 7은 도 5의 제2 칼날 시트의 다른 예를 돌출 칼날이 아래로 돌출되도록 뒤집어 도시한 저면도이다. 도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 끊김 없이 연속적으로 공급되는 이차전지 전극의 원단(3)을 일정한 평면 형상이 되도록 절단하는 트리밍 작업을 수행하는 장치이다. 상기 트리밍 작업은 상기 원단(3)의 폭 방향 일 측과 타 측에 노치(notch)(13, 14)(도 6 참조)를 형성하는 작업, 및 상기 원단(3)의 폭 방향 타측에 탭(tab)(11)(도 6 참조)을 형성하는 작업을 포함할 수 있다. 1 and 2 are perspective and longitudinal cross-sectional views of a secondary battery electrode trimming device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of a first trimming roller and a second trimming roller of FIG. 2 , and FIG. 4 is FIG. 2 A bottom view showing the first blade sheet of the first trimming roller turned over so that the protruding blade protrudes downward, and FIG. 5 is a bottom view showing the second blade sheet of the second trimming roller of FIG. 2 turned over so that the protruding blade protrudes downward 6 is a plan view showing the first blade sheet of FIG. 4 overlapping the second blade sheet of FIG. 5 on a secondary battery electrode fabric, and FIG. 7 is a protruding blade showing another example of the second blade sheet of FIG. This is a bottom view shown inverted so that it protrudes downward. 1 to 3 together, the secondary battery
이차전지 전극의 원단(3)은 금속 재질의 전극 집전체(2)와, 전극 집전체(2)상에 도포되는 슬러리(slurry) 형태의 전극재(1)를 구비한다. 전극 집전체(2)는 3 내지 100 ㎛의 두께를 갖는 예컨대, 구리(Cu), 알루미늄(Al)과 같은 금속재질의 포일(foil)일 수 있다. 상기 전극재(1)는 전극 활물질(active material), 도전재(conductive material), 및 바인더(binder)를 구비하여 구성될 수 있다.The
상기 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 하류측 프레임(101), 상류측 프레임(103), 제1 및 제2 앤빌 롤러(anvil roller)(115, 160), 제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180), 및 완충 튜브(tube)(117)를 구비한다. 제1 앤빌 롤러(115)와 제2 앤빌 롤러(160)는 끊김 없이 연속적으로 진행하는 이차전지 전극의 원단(3)을 지지하며 상기 원단(3)의 진행 방향에 순행하여 회전하는 롤러이다. 상기 원단(3)의 진행 방향을 따라 상기 제2 앤빌 롤러(160)가 제1 앤빌 롤러(115)보다 하류에 위치한다. 제1 앤빌 롤러(115)와 제2 앤빌 롤러(160)는 서로 다른 전동 모터(미도시)의 동력에 의해 회전한다.The secondary battery
제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180)는 상기 원단(3)을 사이에 두고 제1 및 제2 앤빌 롤러(115, 160)의 반대편에 위치하여 상기 원단(3)의 진행 방향에 순행 회전하며 상기 원단(3)을 부분적으로 절단한다. 구체적으로, 상기 제1 트리밍 롤러(120)는 제1 앤빌 롤러(115) 위에 위치하고, 제2 트리밍 롤러(180)는 제2 앤빌 롤러(160)의 위에 위치한다. 제1 트리밍 롤러(120)와 제2 트리밍 롤러(180)는 서로 다른 전동 모터(미도시)의 동력에 의해 회전한다. 상기 제1 트리밍 롤러(120)와 제2 트리밍 롤러(180)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터들은, 상기 제1 및 제2 앤빌 롤러(115, 160)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터들과 다를 수 있다.The first and
상류측 프레임(103)은 상기 제1 트리밍 롤러(120)와 제1 앤빌 롤러(115)를 회전 가능하게 지지하고, 상기 제1 트리밍 롤러(120)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터와 상기 제1 앤빌 롤러(115)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터를 고정 지지한다. 하류측 프레임(101)은 상기 제2 트리밍 롤러(180)와 제2 앤빌 롤러(160)를 회전 가능하게 지지하고, 상기 제2 트리밍 롤러(180)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터와 상기 제2 앤빌 롤러(160)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터를 고정 지지한다.The
상기 상류측 프레임(103)은 하류측 프레임(101)에 대해 X축과 평행한 방향, 즉 상기 원단(3)의 진행 방향과 평행하게 이동 가능하게 상기 하류측 프레임(101)에 지지된다. 상기 하류측 프레임(101)은 이격된 4개의 지지발(foot)(110)에 의해 이차전지 전극 트리밍 장치(100)가 설치되는 바닥면에 지지된다. 트리밍 작업에 의한 진동을 완충하는 방진 패드(pad)(111)가 각각의 지지발(110)과 상기 바닥면 사이에 개재될 수 있다.The
도 3 내지 도 6을 함께 참조하면, 제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180)는 각각, 원통형의 제1 및 제2 롤러 코어(roller core)(121, 181)와, 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)에 착탈 가능하게 부착 지지되는 제1 및 제2 칼날 시트(blade sheet)(135, 195)와, 상기 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)에 착탈 가능하게 결합되는 제1 및 제2 롤러 샤프트(shaft)(130, 190)를 구비한다.3 to 6 together, the first and
제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)는 각각, 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 외주면을 따라 굽어져 상기 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 외주면에 내측면이 부착되는 금속 시트(136, 196), 및 상기 원단(3)을 절단하도록 상기 금속 시트(136, 196)의 외측면에서 돌출된 복수의 돌출 칼날(140, 146, 200)을 구비한다. 상기 금속 시트(136, 196)와 돌출 칼날(140, 146, 200)은 예컨대, 스테인레스 스틸과 같은 금속 소재로 형성된다. 상기 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)는 예를 들어, 금속판을 화학 에칭(etching)한 후 기계 가공하여 형성하거나, 상기 금속 시트(136, 196)에 상기 돌출 칼날(140, 146, 200)을 용접에 의해 고정 접합하여 형성할 수 있다. 상기 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)를 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 외주면에 부착하면 상기 복수의 돌출 칼날(140, 146, 200)은 제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180)의 회전 축선(RX1, RX2)을 중심으로 하여 밖으로 확산되는 방사 방향으로 돌출된다. The first and
제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)는 외주면에 고정 지지된 복수의 자석(magnet)(125, 185)을 더 구비한다. 복수의 자석(125, 185)은 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 외주면에 일정한 간격으로 촘촘하게 배치된다. 상기 복수의 자석(125, 185)의 자력(磁力)에 의해 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)의 금속 시트(136, 196)가 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 외주면에 착탈 가능하게 부착된다.The first and
제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)는 각각 외주면에 서로 이격되게 돌출된 제1 정렬 돌기(127, 187)와 제2 정렬 돌기(128, 188)를 구비한다. 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)의 금속 시트(136, 196)에는 상기 제1 정렬 돌기(127, 187)가 끼워지는 제1 정렬 통공(137, 197), 및 상기 제2 정렬 돌기(128, 188)가 끼워지는 제2 정렬 통공(138, 198)이 형성된다. 상기 제1 정렬 돌기(127, 187)와 제2 정렬 돌기(128, 188)가 상기 제1 정렬 통공(137, 197) 및 제2 정렬 통공(138, 198)에 끼워지도록 상기 금속 시트(136, 196)를 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 외주면에 밀착시켜 감으면 상기 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)가 상기 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 올바른 위치에 부착된다.The first and
제1 정렬 돌기(127, 187)와 제2 정렬 돌기(128, 188) 사이의 간격과, 제1 정렬 통공(137, 197) 및 제2 정렬 통공(138, 198) 사이의 간격에 오차가 발생할 수 있기 때문에 상기 제2 정렬 통공(138, 198)은 예컨대, 제2 정렬 돌기(128, 198)의 직경보다 큰 길이로 연장된 타원형일 수 있다. 이로 인해 제2 정렬 돌기(128, 198)가 유격(裕隔)을 가지고 제2 정렬 통공(138, 198)에 끼워질 수있다. 상기 금속 시트(136, 196)의 두께는 예컨대, 0.1 내지 1.0mm이고, 상기 복수의 돌출 칼날(140, 146, 200)의 높이는 예컨대, 0.05 내지 5.0mm일 수 있다.An error may occur in the distance between the first alignment protrusions 127 and 187 and the
제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)에는 자신의 길이 방향, 다시 말해 제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180)의 회전 축선(RX1, RX2) 방향으로 중공(中空)(123, 183)이 형성되고, 제1 및 제2 롤러 샤프트(130, 190)는 상기 중공(123, 183)에 착탈 가능하게 끼워진다. 구체적으로, 하류측 프레임(101)의 전면판을 향한 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 일 측면에는 상기 롤러 코어(121, 181)의 중공(123, 183)의 내주면에서 내측으로 파인 롤러 코어 키 홈(key groove)(124, 184)이 형성된다. 또한, 상기 하류측 프레임(101)의 전면판을 향한 제1 및 제2 롤러 샤프트(130, 190)의 일 측면에는 상기 롤러 샤프트(130, 190)의 외주면에서 내측으로 파인 롤러 샤프트 키 홈(131, 191)이 형성된다.The first and
제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180)는 각각 연결 키(key)(134, 194)를 더 구비한다. 상기 롤러 코어 키 홈(124, 184)과 롤러 샤프트 키 홈(131, 191)이 상기 회전 축선(RX1, RX2)과 방사 방향으로 정렬된 상태에서 상기 연결 키(134, 194)의 일 측이 상기 롤러 코어 키 홈(124, 184)에 착탈 가능하게 끼워지고 타 측이 상기 롤러 샤프트 키 홈(131, 191)에 착탈 가능하게 끼워져서 상기 제1 및 제2 롤러 샤프트(130, 190)에 대해 상기 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)를 고정시킨다.The first and
이에 따라, 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)가 부착된 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 중공(123, 183)에 제1 및 제2 롤러 샤프트(130, 190)가 끼워지고, 연결 키(134, 194)가 상기 롤러 코어 키 홈(124, 184)과 롤러 샤프트 키 홈(131, 191)에 끼워진 상태로 상기 제1 및 제2 롤러 샤프트(130, 190)가 회전하면, 상기 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181) 및 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)가 상기 제1 및 제2 롤러 샤프트(130, 190)와 회전축선(RX1, RX2)을 중심으로 동축 회전한다.Accordingly, the first and second roller shafts 130 and 190 are formed in the hollows 123 and 183 of the first and
상기 원단(3)에서 제1 트리밍 롤러(120)가 절단하는 부분은 제2 트리밍 롤러(180)가 절단하지 않는 부분을 포함하고, 반대로 상기 원단(3)에서 제2 트리밍 롤러(180)가 절단하는 부분은 제1 트리밍 롤러(120)가 절단하지 않는 부분을 포함한다. 부연하면, 제1 트리밍 롤러(120)의 제1 칼날 시트(135)는 상기 원단(3)의 폭 방향의 일 측에 이격된 복수의 일 측 노치(notch)(13)를 형성하기 위한 복수의 일 측 노치 형성 칼날(140), 및 상기 원단(3)의 폭 방향의 타 측에 이격된 복수의 탭(tab)(11)과 이격된 복수의 타 측 노치(14)를 형성하기 위한 복수의 탭 형성 칼날(146)을 포함한다.The portion of the
각각의 일 측 노치 형성 칼날(140)은 상기 원단(3)의 폭 방향, 다시 말해 제1 트리밍 롤러(120)의 길이 방향으로 연장되는 폭 방향 연장부(141)와, 상기 폭 방향 연장부(141)와 이격되며 상기 원단(3)의 폭 방향에 대해 경사지게 연장된 경사 연장부(142)와, 상기 폭 방향 연장부(141)의 원단(3) 내측 방향의 말단에서 절곡되어 상기 경사 연장부(142)를 향해 상기 원단(3)의 길이 방향으로 연장되는 길이 방향 연장부(143)와, 상기 길이 방향 연장부(143)와 경사 연장부(142)를 이어주며 상기 일 측 노치(13)에 대응되게 원단(3) 내측 방향으로 돌출된 노치 돌기부(144)를 구비한다. 복수의 일 측 노치 형성 칼날(140)은 상기 원단(3)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 서로 이격된다.Each one-side notched
각각의 탭 형성 칼날(146)은 상기 원단(3)의 폭 방향으로 연장되며 서로 이격된 한 쌍의 폭 방향 연장부(147)와, 상기 원단(3)의 길이 방향으로 연장되며 양 단이 상기 한 쌍의 폭 방향 연장부(147)의 원단(3) 내측 방향의 말단에 절곡 연결되는 길이 방향 연장부(148)와, 상기 타 측 노치(14)에 대응되게 상기 길이 방향 연장부(148)의 중간에서 원단(3) 내측 방향으로 돌출된 노치 돌기부(149)를 구비한다. 복수의 탭 형성 칼날(146)은 상기 원단(3)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 서로 이격된다. 상기 일 측 노치 형성 칼날(140)의 노치 돌기부(144)와 상기 탭 형성 칼날(146)의 노치 돌기부(149)는 상기 원단(3)의 폭 방향으로 연장된 임의의 일 직선, 즉 Y축과 평행한 일 직선 상에 위치한다.Each
제2 트리밍 롤러(180)의 제2 칼날 시트(195)는 상기 복수의 일 측 노치 형성 칼날(140)에 의해 상기 원단(3)의 폭 방향의 일 측에 형성된 복수의 일 측 노치(13) 사이를 상기 원단(3)의 길이 방향으로 절단하기 위한 복수의 일 측 트리밍(trimming) 칼날(200)을 포함한다. 각각의 일 측 트리밍 칼날(200)은 상기 원단(3)의 폭 방향으로 연장되며 서로 이격된 한 쌍의 폭 방향 연장부(201)와, 상기원단(3)의 길이 방향으로 연장되며 양 단이 상기 한 쌍의 폭 방향 연장부(201)의 원단(3) 내측 방향의 말단에 절곡 연결되는 길이 방향 연장부(202)를 구비한다.The
도 4 및 도 5에서 수평 방향의 이점쇄선은 위에서부터 차례로 이차전지 전극 원단(3)의 폭 방향의 일 측 말단 모서리(6), 상기 원단(3)의 유지부 경계선(8), 및 상기 원단(3)의 폭 방향의 타 측 말단 모서리(7)를 지시한다. 상기 일측 말단 모서리(6)와 상기 유지부 경계선(8) 사이의 영역이 전극 집전체(2)(도 2 참조)의 상측면 및 하측면에 전극재(1)가 적층되는 유지부(4)이고, 상기 유지부 경계선(8)과 상기 타 측 말단 모서리(7) 사이의 영역이 상측면 및 하측면에 전극재(1)가 적층되지 않아 전극 집전체(2)가 노출된 무지부(5)이다.In FIGS. 4 and 5, the two-dot chain line in the horizontal direction is the
도 1 내지 도 6을 다시 참조하면, 상기 원단(3)이 제1 앤빌 롤러(115)와 제1 트리밍 롤러(120) 사이를 통과할 때 상기 원단(3)의 폭 방향의 일 측단부가 일 측 노치 형성 칼날(140)에 의해 절단되어 상기 원단(3)에서 상기 일 측 말단 모서리(6)와 일 측 노치 형성 칼날(140)에 의해 한정되는 부분, 다시 말해 일측 제1 스크랩(scrap)(13)이 상기 원단(3)에서 분리 제거된다. 또한, 상기 원단(3)의 폭 방향의 타 측 단부가 탭 형성 칼날(146)에 의해 절단되어 상기 원단(3)에서 상기 타 측 말단 모서리(7)와 탭 형성 칼날(146)에 의해 한정되는 부분, 다시 말해 타 측 스크랩(15)이 상기 원단(3)에서 분리 제거된다.1 to 6 again, when the
그러므로, 상기 제1 앤빌 롤러(115)와 제1 트리밍 롤러(120) 사이를 통과한 이차전지 전극 원단(3)의 폭 방향 일 측에는 일정한 간격으로 이격된 복수의 일 측 노치(13)가 형성되고, 상기 원단(3)의 폭 방향 타 측에는 일정한 간격으로 이격된 복수의 타 측 노치(14), 및 절단 제거된 타 측 스크랩(15)에 의해 상기 원단(3)의 폭 방향 타 측으로 돌출된 복수의 탭(11)이 형성된다.Therefore, a plurality of one-
한편, 제1 앤빌 롤러(115)와 제1 트리밍 롤러(120) 사이를 통과한 이차전지 전극 원단(3)이 제2 앤빌 롤러(160)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이를 통과할 때 상기 원단(3)의 폭 방향의 일 측 단부가 복수의 일 측 트리밍 칼날(200)에 의해 절단되어, 상기 원단(3)에서 상기 일 측 말단 모서리(6)와 일 측 트리밍 칼날(200)에 의해 한정되지만 상기 일 측 노치 형성 칼날(140)에 의해 제거된 부분을 제외한 부분, 즉 도 6의 일 측 제2 스크랩(14)이 상기 원단(3)에서 분리 제거된다.Meanwhile, when the secondary
상기 원단(3)과 복수의 일 측 노치 형성 칼날(140)과 복수의 일 측 트리밍 칼날(200)을 겹쳐서 볼 때, 상기 일 측 노치 형성 칼날(140)의 길이 방향 연장부(143)와 상기 일 측 트리밍 칼날(200)의 길이 방향 연장부(202)가 부분적으로 일 직선으로 겹쳐지도록 상기 원단(3)의 폭 방향으로 제1 칼날 시트(135)와 제2 칼날 시트(195)가 정렬된다. 이에 따라, 상기 원단(3)의 일 측 단부는 원단(3)의 길이 방향과 평행하고 절단면이 매끄러운 모서리를 갖도록 트리밍(trimming)된다.When the
제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)의 외주면을 에워싸는 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195)의 금속 시트(136, 196)는 중공 튜브(tube) 형태가 아니므로, 원단(3)의 길이 방향으로 일 측 모서리와 타 측 모서리가 이어지지 않는다. 이에 따라, 상기 원단(3)에서 제1 칼날 시트(135)의 복수의 돌출 칼날(140, 146)이 절단할 수 없는 부분이 발생하고, 제2 칼날 시트(195)의 복수의 돌출 칼날(200)이 절단할 수 없는 부분이 발생한다. 제1 칼날 시트(135)와 제2 칼날 시트(195)는 이를 상호 보완하여, 제1 칼날 시트(135)에 의해 절단되지 않는 부분을 제2 칼날 시트(195)가 절단하고, 상기 제2 칼날 시트(195)에 의해 절단되지 않는 부분을 상기 제1 칼날 시트(135)가 절단하도록 구성된다.Since the
제2 앤빌 롤러(160)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이를 통과하여 이차전지 전극 트리밍 장치(100)에서 배출된 이차전지 전극 원단(3)은 자신의 폭 방향으로 연장되는 가상의 전극 절단선(9)을 따라 절단되어 이차전지의 단위 셀(cell)을 구성하는 단위 전극(unit electrode)(10)으로 형성될 수 있다. 상기 전극 절단선(9)은 상기 원단(3)의 일 측 노치(13)와 이에 대응되는 타 측 노치(14)를 연결한 직선일 수 있다.The secondary
한편, 본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치(100)의 제2 트리밍 롤러(180)는 도 5에 도시된 제2 칼날 시트(195)를 대신하여 도 7에 도시된 다른 실시예에 따른 제2 칼날 시트(205)를 구비할 수도 있다. 도 4, 도 6, 및 도 7을 함께 참조하면, 상기 제2 칼날 시트(205)는 제2 롤러 코어(181)(도 3 참조)의 외주면을 따라 굽어져 상기 제2 롤러 코어(181)의 외주면에 내측면이 부착되는 금속 시트(206)와, 이차전지 전극의 원단(3)을 절단하도록 상기 금속 시트(206)의 외측면에서 돌출된 복수의 돌출 칼날(210, 213)을 구비한다. 상기 금속 시트(206)에는 제2 롤러 코어(181)의 제1 정렬 돌기(187)(도 3 참조)가 끼워지는 제1 정렬 통공(207), 및 제2 롤러 코어(181)의 제2 정렬 돌기(188)(도 3 참조)가 끼워지는 제2 정렬 통공(208)이 형성된다. 상기 금속 시트(206)는 도 3 및 도 5를 참조하여 설명한 제2 칼날 시트(195)의 금속 시트(196)와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.Meanwhile, the
도 7에 도시된 제2 칼날 시트(205)는 제1 칼날 시트(135)의 복수의 일 측 노치 형성 칼날(140)에 의해 상기 원단(3)의 폭 방향의 일 측에 형성된 복수의 일 측 노치(13) 사이를 상기 원단(3)의 길이 방향으로 절단하기 위한 복수의 일측 트리밍 칼날(210)과, 상기 원단(3)을 이차전지의 단위 셀을 구성하는 단위 전극으로 분할하기 위하여 상기 원단(3)을 일정한 간격마다 상기 원단(3)의 폭 방향으로 절단하는 복수의 단위 전극 분할 칼날(213)을 포함한다.The
각각의 일 측 트리밍 칼날(210)은 상기 원단(3)의 폭 방향으로 연장되며 서로 이격된 한 쌍의 폭 방향 연장부(211)와, 상기 원단(3)의 길이 방향으로 연장되며 양 단이 상기 한 쌍의 폭 방향 연장부(211)의 원단(3) 내측 방향의 말단에 절곡 연결되는 길이 방향 연장부(212)를 구비한다. 상기 일 측 트리밍 칼날(210)은 도 5를 참조하여 설명한 제2 칼날 시트(195)의 일 측 트리밍 칼날(210)과 동일하다.Each one-
각각의 단위 전극 분할 칼날(213)은 상기 원단(3)의 폭 방향으로, 다시 말해 Y축과 평행하게 연장된다. 상기 단위 전극 분할 칼날(213)의 일 측 말단은 상기 일 측 트리밍 칼날(210)의 하나의 폭 방향 연장부(211)와 이어지고, 타 측 말단은 상기 원단(3)의 타 측 말단 모서리(7)를 가로지르도록 연장된다.Each unit
도 2, 도 6, 및 도 7을 함께 참조하면, 제1 앤빌 롤러(115)와 제1 트리밍 롤러(120) 사이를 통과한 이차전지 전극 원단(3)이 제2 앤빌 롤러(160)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이를 통과할 때 상기 원단(3)의 폭 방향의 일 측 단부가 복수의 일 측 트리밍 칼날(200)에 의해 절단되어, 상기 원단(3)의 일 측 단부가 상기 원단(3)의 길이 방향과 평행하고 절단면이 매끄러운 모서리를 갖도록 트리밍된다. 또한, 상기 원단(3)은 복수의 단위 전극 분할 칼날(213)에 의해 상기 전극 절단선(9)을 따라 절단되어 단위 전극(10)으로 분리된다. 상기 원단(3)의 일 측 노치(13)와 이에 대응되는 타 측 노치(14)를 연결한 전극 절단선(9)과 상기 단위 전극분할 칼날(213)이 정렬되도록 상기 제1 트리밍 롤러(120)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이의 거리는 정밀하게 조정되어야 한다.Referring to FIGS. 2, 6, and 7 together, the secondary
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 상류측 프레임(103)은 하류측 프레임(101)에 대해 X축과 평행한 방향으로 이동 가능하며, 이를 통해 제1 트리밍 롤러(120)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이의 거리가 정밀하게 조정될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 트리밍 롤러(120)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이의 거리를 조정하는 수단은, 서보 모터(servo motor)(105), X 방향 볼 스크류(ball screw)(106), 프레임 결합 부재(107), X 방향 가이드 레일(guide rail)(108), 및 X 방향 가이드 레일 리시버(receiver)(109)를 구비한다.Referring back to FIGS. 1 and 2 , the
서보 모터(105)와 X 방향 볼 스크류(106)는 상류측 프레임(103)을 지지하는 하류측 프레임(101)의 하단부에 지지된다. X 방향 볼 스크류(106)는 X축과 평행하게 연장되고, 상기 서보 모터(105)의 회전 동력에 의해 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전한다. 상기 프레임 결합 부재(107)는 상기 상류측 프레임(103)의 하측면에 고정 결합되고, 상기 X 방향 볼 스크류(106)가 회전함에 따라 상기 X 방향 볼 스크류(106)의 길이 방향으로, 즉 X축과 평행하게 이동한다.The
상기 프레임 결합 부재(107)의 이동 방향과 이동 거리는 X 방향 볼스크류(106)의 회전 방향 및 회전 각도에 따라 달라진다. 상기 X 방향 가이드 레일(108)은 X축과 평행하게 연장되고, 상기 상류측 프레임(103)을 마주보는 하류측 프레임(101)의 일 측면에 고정된다. 상기 X 방향 가이드 레일 리시버(109)는 상기 X 방향 가이드 레일(108)의 길이 방향으로 미끄러질 수 있게 상기 X 방향 가이드 레일(108)에 연결되고 상기 상류측 프레임(103)에 고정 지지된다.The movement direction and the movement distance of the
이와 같은 구성으로 상기 서보 모터(105)를 구동하여 제1 트리밍 롤러(120)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이의 거리를 정밀하게 조정함으로써, 제1 칼날시트(135)의 일 측 노치 형성 칼날(140)(도 4 참조)과 제2 칼날 시트(195)의 일 측 트리밍 칼날(200)(도 5 참조)이 상기 원단(3)을 순차적으로 절단하여 상기 원단(3)의 일 측 단부가 상기 원단(3)의 길이 방향 일직선을 따라 절단되지 않은 곳 없이 매끄럽게 트리밍될 수 있다. 또한, 도 5의 제2 칼날 시트(195)를 대신하여 도 7의 제2 칼날 시트(205)를 적용하는 경우, 상기 원단(3)의 일 측 단부가 상기 원단(3)의 길이 방향 일직선을 따라 매끄럽게 트리밍되는 것과 함께, 상기 원단(3)이 상기 제2 칼날 시트(205)의 단위 전극 분할 칼날(213)에 의해 일 측 노치(13)(도 6 참조)와 타 측 노치(14)(도 6 참조)를 연결하는 전극 절단선(9)을 따라 정확하게 절단되어 단위 전극(10)으로 분할될 수 있다.In this configuration, by precisely adjusting the distance between the
한편, 도 1 및 도 2에는 하류측 프레임(101)에 대해 상류측 프레임(103)이 이동하여 제1 트리밍 롤러(120)와 제2 트리밍 롤러(180) 사이의 간격이 조정되는 구성이 개시되어 있으나, 이와 반대로 상류측 프레임에 대하여 하류측 프레임이 이동하여 제1 트리밍 롤러와 제2 트리밍 롤러 사이의 간격이 조정되도록 구성될 수도 있다.Meanwhile, FIGS. 1 and 2 disclose a configuration in which the distance between the
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 제1 트리밍 롤러(120)를 위아래로 미세 조정 가능하게 지지하는 수단, 및 제2 트리밍 롤러(180)를 위아래로 미세 조정 가능하게 지지하는 수단을 더 구비한다. 상기 제1 트리밍 롤러(120)를 위아래로 미세 조정 가능하게 지지하는 수단은, 한쌍의 제1 서보 모터(151), 한 쌍의 제1 승강 지지체(153), 한 쌍의 제1 Z 방향 볼스크류(152), 및 한 쌍의 제1 접촉식 변위 센서(155)를 구비한다.1 to 3 together, the secondary battery
상기 한 쌍의 제1 서보 모터(151)와 한 쌍의 제1 Z 방향 볼 스크류(152)는 제1 롤러 샤프트(130)의 일 측 단부(132)와 타 측 단부(133)의 상측에 하나씩 배치된다. 상기 한 쌍의 제1 서보 모터(151)는 상류측 프레임(103)의 상단에 고정 지지된다. 상기 한 쌍의 제1 Z 방향 볼 스크류(152)는 Z축과 평행하게 연장되고, 동력 전달 가능하게 체결된 제1 서보 모터(151)의 회전 동력에 의해 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전한다.The pair of
상기 한 쌍의 제1 승강 지지체(153)는 제1 롤러 샤프트(130)의 일측 단부(132)와 타 측 단부(133)를 회전 가능하게 지지한다. 각각의 제1 승강 지지체(153)는 대응되는 제1 Z 방향 볼 스크류(152)가 회전함에 따라 상기 제1 Z 방향볼 스크류(152)의 길이 방향으로, 즉 Z축과 평행하게 이동한다. 상기 제1 승강 지지체(153)의 승강 방향과 승강 거리는 제1 Z 방향 볼 스크류(152)의 회전 방향 및회전 각도에 따라 달라진다. 상기 한 쌍의 제1 접촉식 변위 센서(155)는 제1 롤러샤프트(130)의 일 측 단부(132)와 제1 앤빌 롤러(115)의 일 측 단부 사이의 간격, 및 제1 롤러 샤프트(130)의 타 측 단부(133)와 제1 앤빌 롤러(115)의 타 측 단부 사이의 간격을 측정한다.The pair of first elevating
이치전지 전극 원단(3)의 트리밍 작업 중에 상기 한 쌍의 제1 접촉식 변위 센서(155) 중 적어도 하나에 의해 측정된 간격이 미리 설정된 기준 간격의 범위를 벗어나면, 이차전지 전극 트리밍 장치(100)의 콘트롤러(controller)(미도시)는 상기 기준 간격을 벗어난 것으로 측정한 제1 접촉식 변위 센서(155)에 대응되는 제1 서보 모터(151)를 구동하여 제1 트리밍 롤러(120)와 제1 앤빌 롤러(115) 사이의 간격을 상기 롤러(120, 115)의 길이 방향으로 정밀하게 조정할 수 있다.If the distance measured by at least one of the pair of first
상기 제2 트리밍 롤러(180)를 위아래로 미세 조정 가능하게 지지하는 수단은, 한 쌍의 제2 서보 모터(215), 한 쌍의 제2 승강 지지체(217), 한 쌍의 제2 Z 방향 볼 스크류(216), 및 한 쌍의 제2 접촉식 변위 센서(219)를 구비한다.The means for supporting the
상기 한 쌍의 제2 서보 모터(215)와 한 쌍의 제2 Z 방향 볼 스크류(216)는 제2 롤러 샤프트(190)의 일 측 단부(192)와 타 측 단부(193)의 상측에 하나씩 배치된다. 상기 한 쌍의 제2 서보 모터(215)는 하류측 프레임(101)의 상단에 고정 지지된다. 상기 한 쌍의 제2 Z 방향 볼 스크류(216)는 Z축과 평행하게 연장되고, 동력 전달 가능하게 체결된 제2 서보 모터(215)의 회전 동력에 의해 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전한다.The pair of
상기 한 쌍의 제2 승강 지지체(217)는 제2 롤러 샤프트(190)의 일측 단부(192)와 타 측 단부(193)를 회전 가능하게 지지한다. 각각의 제2 승강 지지체(217)는 대응되는 제2 Z 방향 볼 스크류(216)가 회전함에 따라 상기 제2 Z 방향볼 스크류(216)의 길이 방향으로, 즉 Z축과 평행하게 이동한다. 상기 제2 승강 지지체(217)의 승강 방향과 승강 거리는 제2 Z 방향 볼 스크류(216)의 회전 방향 및회전 각도에 따라 달라진다. 상기 한 쌍의 제2 접촉식 변위 센서(219)는 제2 롤러샤프트(190)의 일 측 단부(192)와 제2 앤빌 롤러(160)의 일 측 단부 사이의 간격, 및 제2 롤러 샤프트(190)의 타 측 단부(193)와 제2 앤빌 롤러(160)의 타 측 단부 사이의 간격을 측정한다.The pair of second elevating
이치전지 전극 원단(3)의 트리밍 작업 중에 상기 한 쌍의 제2 접촉식 변위 센서(219) 중 적어도 하나에 의해 측정된 간격이 미리 설정된 기준 간격의 범위를 벗어나면, 이차전지 전극 트리밍 장치(100)의 콘트롤러(controller)(미도시)는 상기 기준 간격을 벗어난 것으로 측정한 제2 접촉식 변위 센서(219)에 대응되는 제2 서보 모터(215)를 구동하여 제2 트리밍 롤러(180)와 제2 앤빌 롤러(160) 사이의 간격을 상기 롤러(180, 160)의 길이 방향으로 정밀하게 조정할 수 있다. 이와 같이 제1 트리밍 롤러(120)와 제1 앤빌 롤러(115) 사이의 간격, 및 제2 트리밍 롤러(180)와 제2 앤빌 롤러(160) 사이의 간격을 정밀하게 조정함으로써, 이차전지 전극의 원단(3)을 트리밍하는 작업의 품질이 향상된다.If the interval measured by at least one of the pair of second
이차전지 전극 트리밍 장치(100)는, 제1 트리밍 롤러(120)가 상류측 프레임(103)에서 이탈되지 않도록 제1 롤러 샤프트(130)의 양 측 단부(132, 133)을 가로막으며 상기 상류측 프레임(103)에 착탈 가능하게 고정되는 한 쌍의 제1 트리밍 롤러 고정 블록(156), 및 제2 트리밍 롤러(180)가 하류측 프레임(101)에서 이탈되지 않도록 제2 롤러 샤프트(190)의 양 측 단부(192, 193)을 가로막으며 상기 하류측 프레임(101)에 착탈 가능하게 고정되는 한 쌍의 제2 트리밍 롤러 고정 블록(220)을 더 구비한다.The secondary battery
도 1의 전면에 보이는 제1 트리밍 롤러 고정 블록(156)을 상류측 프레임(103)에서 분리하면 상기 제1 트리밍 롤러(120)의 제1 롤러 샤프트(130)가 한쌍의 제1 승강 지지체(153) 중 하나에 지지된 상태로 제1 롤러 코어(121)와 이에 부착된 제1 칼날 시트(135)를 상기 제1 롤러 샤프트(130)에서 분리하여 상류측 프레임(103)의 바깥으로 빼낼 수 있다. 작업자는 제1 롤러 코어(121)가 상류측 프레임(103)의 바깥으로 빼내어진 상태에서 용이하게 신품인 제1 칼날 시트(135) 또는다른 종류의 돌출 칼날을 갖는 제1 칼날 시트를 교체 부착하고, 상기 제1 롤러 코어(121)를 제1 롤러 샤프트(130)에 결합할 수 있다. 심지어 기존의 제1 롤러 코어(121)의 직경(diameter)과 다른 직경을 갖는 다른 종류의 제1 롤러 코어와, 이에적합한 제1 칼날 시트를 상기 제1 롤러 샤프트(130)에 교체 결합할 수도 있다.When the first trimming
마찬가지로, 도 1의 전면에 보이는 제2 트리밍 롤러 고정 블록(220)을 하류측 프레임(101)에서 분리하면 상기 제2 트리밍 롤러(180)의 제2 롤러 샤프트(190)가 한 쌍의 제2 승강 지지체(217) 중 하나에 지지된 상태로 제2 롤러 코어(181)와 이에 부착된 제2 칼날 시트(195)를 상기 제2 롤러 샤프트(190)에서 분리하여 하류측 프레임(101)의 바깥으로 빼낼 수 있다. 작업자는 제2 롤러 코어(181)가 하류측 프레임(101)의 바깥으로 빼내어진 상태에서 용이하게 신품인 제2 칼날시트(195) 또는 다른 종류의 돌출 칼날을 갖는 제2 칼날 시트를 교체 부착하고, 상기 제2 롤러 코어(181)를 제2 롤러 샤프트(190)에 결합할 수 있다. 심지어 기존의 제2 롤러 코어(181)의 직경과 다른 직경을 갖는 다른 종류의 제2 롤러 코어와, 이에 적합한 제2 칼날 시트를 상기 제2 롤러 샤프트(190)에 교체 결합할 수도 있다.Similarly, when the second trimming
작업자는 상류측 프레임(103) 및 하류측 프레임(101)에 설치된 기존의 것들과 규격이 다른 제1 및 제2 칼날 시트(135, 195, 205)를 기존의 것과 규격이 다른 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)에 부착하고, 상기 규격이 다른 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)를 기존의 제1 및 제2 롤러 코어(121, 181)를 대신하여 제1 및 제2 롤러 샤프트(130, 190)에 교체 결합함으로써, 기존의 것과 다른 평면 형상이 형성된 이차전지 전극 원단(3), 또는 기존의 것과 다른 폭(UW)(도 6 참조)을 갖는 단위 전극(10)을 형성할 수 있다. 이 경우에, 상술한 제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180) 사이 거리 조정용 서보 모터(151)를 구동하여 새롭게 설치된 제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180) 사이의 거리를 정밀하게 조정하고, 상술한 제1 및 제2 서보 모터(151, 215)를 구동하여 새롭게 설치된 제1 및 제2 트리밍 롤러(120, 180)의 높이를 정밀하게 조정할 수 있다.The operator sets the first and
완충 튜브(tube)(117)는 예를 들어, 고분자 합성수지, 즉 플라스틱(plastics) 소재로 형성된 중공 튜브 형태의 부재이다. 완충 튜브(117)는 금속 소재로 형성된 제1 앤빌 롤러(115)의 외주면을 에워싸며 상기 제1 앤빌 롤러(115)에 착탈 가능하게 결합된다. 제1 칼날 시트(135)의 돌출 칼날(140, 146)(도 4 참조)은 상기 완충 튜브(117)에 지지되어 상기 원단(3)을 깨끗하게 관통하여 절단하므로, 상기 제1 앤빌 롤러(115)의 외주면과 충돌하지는 않게 된다. 따라서, 상기 완충 튜브(117)는 상기 돌출 칼날(140, 146)의 절단력을 향상시키고, 수명을 향상시키며, 제1 앤빌 롤러(115)를 보호한다.The
완충 튜브(117)는 제1 앤빌 롤러(115)를 에워싼 상태에서 제1 앤빌 롤러(115)에 대해 Y축과 평행한 방향으로 위치 이동 가능하다. 반복적인 트리밍 작업으로 완충 튜브(117)가 부분적으로 해어지면, 상기 완충 튜브(117)를 신품으로 교체하기 보다 제1 앤빌 롤러(115)에 대해 Y축과 평행한 방향으로 위치 이동시켜서 상기 완충 튜브(117)의 해어지지 않은 부분이 돌출 칼날(140, 146)에 찍히도록 한다.The
도 2에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 제2 앤빌 롤러(160)의 외주면을 에워싸는 완충 튜브를 더 구비할 수 있다. 상기 제2 앤빌 롤러(160)의 외주면을 에워싸는 완충 튜브는 상기 제1 앤빌 롤러(115)의 외주면을 에워싸는 완충 튜브(117)와 동일한 구성을 구비하고 동일한 기능을 수행하므로 중복되는 설명은 생략한다.Although not shown in FIG. 2 , the secondary battery
한편, 본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 제2 앤빌 롤러(160)를 에워싸는 완충 튜브를 대신하여 완충 벨트(161)를구비할 수 있다. 상기 완충 벨트(161)는 이차전지 전극의 원단(3)을 지지하면서 제2 앤빌 롤러(180)의 상단부 외주면에 밀착되는 무한 궤도(caterpillar) 경로를 따라 순환 주행한다. 완충 벨트(161)는 예컨대, PET(polyethylene terephthalate), PVC(polyvinyl chloride), PC(polycarbonate), PI(polyimide) 등의 합성수지, 또는고무로 형성될 수 있다. 제2 칼날 시트(195)의 돌출 칼날(200)은 완충 벨트(161)에지지되어 상기 원단(3)을 절단하므로, 상기 제2 앤빌 롤러(180)의 외주면과 충돌하지 않게 된다. 따라서, 상기 완충 벨트(161)는 상기 돌출 칼날(200)의 절단력을 향상시키고, 수명을 향상시키며, 제2 앤빌 롤러(160)를 보호한다. 특히, 이차전지 전극의 원단(3)이 제2 트리밍 롤러(180)와 제2 앤빌 롤러(160) 사이를 통과하면서 단위 전극(10)(도 6 참조)으로 절단되어 배출되는 경우에 완충 튜브를 대신하여 완충 벨트(161)가 사용될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2 , the secondary battery
상기 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 상기 완충 벨트(161)의 무한 궤도 경로를 한정하는 복수의 완충 벨트 가이드 롤러(162 내지 168), 상기 완충 벨트(161)의 주행을 위한 장력(tension)이 형성되도록 상기 완충 벨트(161)를 가압하는 완충 벨트 가압기(173), 상기 제2 앤빌 롤러(160) 및 복수의 완충 벨트 가이드 롤러 중 일부(164 내지 168)를 회전 가능하게 지지하며 하류측 프레임(101)에 착탈 가능하게 고정되는 롤러 지지체(170), 및 롤러 지지체 고정 블록(block)(171)을 더 구비한다.The secondary battery
복수의 완충 벨트 가이드 롤러는 모두 아이들링 롤러(idling roller)이며, 제2 앤빌 롤러(160)의 아래에 배치되는 제1 내지 제3 하층 가이드 롤러(164, 165, 166)와, 상기 제2 앤빌 롤러(160)와 상기 제1 내지 제3 가이드 롤러(164, 165, 166) 사이의 높이에 배치되는 제1 및 제2 중층 가이드 롤러(162, 163)와, 상기 제2 앤빌 롤러(160)와 대등한 높이에 배치되는 제1 및 제2 상층 가이드 롤러(167, 168)을 구비한다.The plurality of buffer belt guide rollers are all idling rollers, and the first to third
이차전지 전극의 원단(3)이 제1 트리밍 롤러(120)와 도 7에 도시된 제2 칼날 시트(205)를 구비한 제2 트리밍 롤러(180)를 통과하여 트리밍되는 경우, 다시 말해 상기 원단(3)이 단위 전극(10)(도 6 참조)으로 분할되도록 원단의 폭 방향으로 절단되는 경우에, 완충 벨트(161)는 도 2에 실선으로 도시된 무한 궤도 경로를 따라 순환 주행하거나, 도 2에 일점쇄선으로 도시된 무한 궤도 경로를 따라 순환 주행한다.When the
상기 실선으로 도시된 무한 궤도 경로는, 제2 앤빌 롤러(160), 제1 중층 가이드 롤러(162), 제1 하층 가이드 롤러(164), 제2 하층 가이드 롤러(165), 제3 하층 가이드 롤러(166), 및 제2 중층 가이드 롤러(163)를 거쳐 다시 제2 앤빌 롤러(160)를 향하는 경로이다.The caterpillar path shown by the solid line includes the
상기 제1 중층 가이드 롤러(162)는 상기 원단(3)의 진행 방향을 따라 상기 제2 앤빌 롤러(180)보다 하류에 위치한다. 이에 따라, 상기 도 7의 제2 칼날 시트(205)를 구비한 제2 트리밍 롤러(180)와 제2 앤빌 롤러(160) 사이를 통과하며 분할되어 배출된 단위 전극(10)(도 6 참조)은 제2 앤빌 롤러(160)와 제1 중층 가이드 롤러(162) 사이의 구간에서 완충 벨트(161)에 지지되어 진행한다. 다시 말해, 상기 단위 전극(10)이 제2 앤빌 벨트(160)를 통과함과 동시에 자유 낙하하지 않게 된다. 도시되진 않았으나, 상기 제2 앤빌 롤러(160)와 제1 중층 가이드 롤러(162) 사이의 구간을 통과한 단위 전극(10)은 완충 벨트(161)에서 낙하하여 트레이(tray)(미도시)에 적재될 수 있다.The first
한편, 상기 일점쇄선으로 도시된 무한 궤도 경로는, 제2 앤빌 롤러(160), 제1 상층 가이드 롤러(167), 제1 중층 가이드 롤러(162), 제1 하층 가이드 롤러(164), 제2 하층 가이드 롤러(165), 제3 하층 가이드 롤러(166), 제2 중층 가이드 롤러(163), 및 제2 상층 가이드 롤러(168)를 거쳐 다시 제2 앤빌 롤러(160)를 향하는 경로이다.On the other hand, the caterpillar path shown by the dotted line is the
상기 제1 상층 가이드 롤러(167)는 상기 원단(3)의 진행 방향을 따라 상기 제2 앤빌 롤러(180)보다 하류에 위치한다. 이에 따라, 상기 도 7의 제2 칼날 시트(205)를 구비한 제2 트리밍 롤러(180)와 제2 앤빌 롤러(160) 사이를 통과하며 분할되어 배출된 단위 전극(10)(도 6 참조)은 제2 앤빌 롤러(160)와 제1 상층 가이드 롤러(167) 사이의 구간에서 완충 벨트(161)에 지지되어 진행한다. 다시 말해, 상기 단위 전극(10)이 제2 앤빌 벨트(160)를 통과함과 동시에 자유 낙하하지 않게 된다. 도시되진 않았으나, 상기 제2 앤빌 롤러(160)와 제1 상층 가이드 롤러(167) 사이의 구간을 통과한 단위 전극(10)은 완충 벨트(161)에서 낙하하여 트레이(tray)(미도시)에 적재될 수 있다.The first upper guide roller 167 is located downstream of the
롤러 지지체(170)는 하류측 프레임(101)의 전면판에 착탈 가능하게 고정된다. 롤러 지지체 고정 블록(171)은 상기 롤러 지지체(170)가 하류측 프레임(101)에 부착된 때 상기 롤러 지지체(170)를 상기 하류측 프레임(101)에서 분리되지 않게 고정한다. 롤러 지지체(170)는 제2 앤빌 롤러(160), 제1 및 제2 상측 가이드 롤러(167, 168), 제1, 제2, 및 제3 하측 가이드 롤러(164, 165, 166)의 롤러 샤프트의 일 측 단부, 구체적으로 하류측 프레임(101)의 전면판 측 단부를 회전 가능하게 지지한다. 상기 롤러 지지체(170)를 하류측 프레임(101)에서 분리하면, 하류측 프레임(101)의 전면판에 개구(開口)가 노출된다. 상기 개구를 통해 완충 벨트(161)를 제2 앤빌 벨트(160) 및 복수의 완충 벨트 가이드 롤러(162 내지 168)에 설치하거나, 반대로 점검을 위해 설치된 완충 벨트(161)를 하류측 프레임(101)의 외부로 빼낼 수 있다.The
완충 벨트 가압기(173)는 완충 벨트 가압 롤러(175), 가압 롤러 지지체(176), 및 액추에이터(actuator)(174)를 구비한다. 완충 벨트 가압 롤러(175)는 제1 하층 가이드 롤러(164)와 제2 하측 가이드 롤러(165) 사이에서 완충 벨트(161)의 주행 경로가 지그재그(zigzag) 경로가 되도록 상기 완충 벨트(161)를 가압하는 방향, 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 아이들링 롤러이다.The buffer belt presser 173 includes a buffer
도 2에 도시된 실시예에서 상기 완충 벨트 가압 롤러(175)가 완충 벨트(161)를 가압하는 방향으로 이동하는 것은, 완충 벨트 가압 롤러(175)가 상기 제1 하층 가이드 롤러(164)와 제2 하측 가이드 롤러(165)보다 낮은 위치에서 상기 제1 하층 가이드 롤러(164)와 제2 하측 가이드 롤러(165)보다 높은 위치로 상승하는 것이고, 상기 완충 벨트 가압 롤러(175)가 그 반대 방향으로 이동하는 것은, 완충 벨트 가압 롤러(175)가 상기 제1 하층 가이드 롤러(164)와 제2 하측 가이드 롤러(165)보다 높은 위치에서 상기 제1 하층 가이드 롤러(164)와 제2 하측 가이드 롤러(165)보다 낮은 위치로 하강하는 것이다.In the embodiment shown in FIG. 2 , the movement of the buffer
액추에이터(174)는 상기 완충 벨트 가압 롤러(175)를 완충 벨트(161)를 가압하는 방향 및 그 반대 방향으로 이동시키는 동력을 제공한다. 상기 액추에이터(174)는 예컨대, 공압 실린더, 유압 실린더, 리니어 모터 등을 포함할 수있다. 가압 롤러 지지체(176)는 상기 액추에이터(174)에 고정 지지되고 상기 완충 벨트 가압 롤러(175)를 회전 가능하게 지지한다.The
작업자가 상기 롤러 지지체(170)를 하류측 프레임(101)에서 분리하고 상기 완충 벨트(161)를 제2 앤빌 벨트(160) 및 복수의 완충 벨트 가이드 롤러(162 내지 168)를 지나가도록 설치할 때, 설치가 용이하도록 상기 완충 벨트(161)가 제1 앤빌 롤러(160) 및 복수의 완충 벨트 가이드 롤러(162 내지 168)에 적절한 장력(tension)으로 접촉되지 않고 늘어진 상태이므로 이대로는 완충 벨트(161)가 무한 궤도 경로를 따라 순환 주행할 수 없다.When the operator separates the
이때 상기 완충 벨트 가압 롤러(175)가 상승하여 완충 벨트(161)를 가압 밀착하는 방향으로 액추에이터(174)를 작동시키면, 제1 하층 가이드 롤러(164)와 제2 하층 가이드 롤러(165) 사이의 완충 벨트(161)의 주행 경로가 지그재그 경로가 되도록 완충 벨트 가압 롤러(175)가 완충 벨트(161)를 가압하여서, 상기 완충 벨트가 제2 앤빌 롤러(160) 및 복수의 완충 벨트 가이드 롤러(162 내지 168)에 적절한 장력으로 접촉된다. 따라서, 이차전지 전극 트리밍 장치(100)의 트리밍 작업 중에 완충 벨트(161)가 순환 주행하게 된다. 한편, 작업자가 상기 완충 벨트(161)를 점검하기 위해 하류측 프레임(101)의 밖으로 빼내고자 하면, 상기 롤러 지지체(170)를 하류측 프레임(101)에서 분리하고, 상기 완충 벨트 가압 롤러(175)가 하강하여 완충 벨트(161)에서 이격되는 방향으로 액추에이터(174)를 작동시키면, 상기 완충 벨트(161)가 제1 앤빌 롤러(160) 및 복수의 완충 벨트 가이드 롤러(162 내지 168)에 적절한 장력으로 접촉되지 않고 늘어진 상태가 된다. 이 상태에서 작업자는 상기 완충 벨트(161)를 쉽게 하류측 프레임(101)의 밖으로 빼낼 수 있다.At this time, when the
이상에서 설명한 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 복수의 트리밍 롤러(120, 180)가 일정한 속도로 진행하는 이차전지 전극의 원단(3)을 순차적으로 절단하여 트리밍한다. 그러므로, 펀칭 프레스를 이용하여 트리밍하는 경우보다 작업 생산성이 향상되고 작업 과정의 소음도 크게 감소되며, 레이저 절단기를 이용하여 트리밍하는 경우보다 작업 생산성과 트리밍 절단면의 절단 품질이 향상되고, 작업 원가도 절감된다.In the secondary battery
상기 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 상기 원단(3)의 진행 방향을 따라 이격 배치된 트리밍 롤러(120, 180) 사이의 거리를 정밀하게 조정할 수 있다. 이로 인해, 상기 원단(3)의 진행 방향을 따라 상류에 배치된 트리밍 롤러(120)가 절단하는 원단(3)의 부분과 하류에 배치된 트리밍 롤러(180)가 절단하는 원단(3)의 부분이 정확하게 오프셋(offset)되도록 튜닝(tuning)할 수 있다.The secondary battery
또한 상기 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는, 칼날 시트(135, 195, 205)를 롤러 코어(121, 181)에 착탈 가능하게 부착할 수 있다. 따라서, 다른 종류의 칼날 시트를 롤러 코어에 부착하여서 다양한 형태 및 다양한 폭의 단위 전극으로 가공될 수 있도록 이차전지 전극의 원단(3)을 트리밍할 수 있다.Also, in the secondary battery
한편, 이상에서 도면을 참조하여 설명한 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 한 쌍의 트리밍 롤러(120, 180)와 이에 대응되는 한 쌍의 앤빌 롤러(115, 160)를 구비하나 이는 예시적인 것으로서, 본 발명의 이차전지 전극 트리밍 장치는 3개 이상의 트리밍 롤러와 이에 대응되는 3개 이상의 앤빌 롤러를 구비할 수도 있다.Meanwhile, the secondary battery
또한, 도 3에 도시된 트리밍 롤러(120, 180)는 롤러 샤프트(130, 190)와, 상기 롤러 샤프트(130, 190)에 착탈 가능하게 결합되는 롤러 코어(121, 181)를 구비하나, 이는 예시적인 것으로 롤러 샤프트와 롤러 코어가 분리되지 않게 일체로 결합된 구성을 가질 수도 있다.In addition, the trimming
또한, 상기 이차전지 전극 트리밍 장치(100)는 하나의 완충 튜브(117)와 하나의 완충 벨트(161)를 구비하나 이는 예시적인 것으로서, 예를 들어 완충 튜브가 모든 앤빌 롤러에 적용되거나, 완충 벨트가 모든 앤빌 롤러에 적용될 수도 있다.In addition, the secondary battery
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
3: 이차전지 전극 원단 100: 이차전지 전극 트리밍 장치
115, 180: 앤빌 롤러 120, 180: 트리밍 롤러
135, 195: 칼날 시트 140, 146, 200: 돌출 칼날
161: 완충 벨트 173: 완충 벨트 가압기3: secondary battery electrode fabric 100: secondary battery electrode trimming device
115, 180:
135, 195:
161: buffer belt 173: buffer belt pressurizer
Claims (4)
상기 원단을 지지하며 상기 원단의 진행 방향에 순행하여 회전하는 롤러로서, 상기 원단의 진행 방향을 따라 이격되게 순차적으로 배치된 복수의 앤빌 롤러(anvil roller);
상기 원단을 사이에 두고 각각의 앤빌 롤러의 반대편에 위치하여 상기 원단의 진행 방향에 순행 회전하며 상기 원단을 부분적으로 절단하는 복수의 트리밍 롤러;
상기 앤빌 롤러의 외주면에 밀착되는 무한 궤도 경로를 따라 순환 주행하는 완충 벨트; 및
상기 원단의 진행 방향을 따라 상기 앤빌 롤러보다 하류에 위치하는 완충 벨트 가이드 롤러;를 구비하고,
상기 복수의 트리밍 롤러는 각각, 원통형의 롤러 코어(roller core)와, 상기롤러 코어의 외주면을 따라 굽어져 상기 롤러 코어의 외주면에 내측면이 부착되는 금속 시트(metal sheet), 및 상기 원단을 절단하도록 상기 금속 시트의 외측면에서 돌출된 적어도 하나의 돌출 칼날을 구비한 칼날 시트(sheet)를 구비하며,
상기 완충 벨트는 상기 칼날 시트의 상기 돌출 칼날에 의해 상기 앤빌 롤러의 파손을 방지하는 것인 이차전지 전극 트리밍 장치.
As a device for trimming the fabric of a secondary battery electrode continuously supplied without interruption,
a plurality of anvil rollers, which are sequentially arranged to be spaced apart from each other along the moving direction of the fabric, as rollers supporting the fabric and rotating in a straight line in the traveling direction of the fabric;
a plurality of trimming rollers positioned on opposite sides of each anvil roller with the fabric interposed therebetween to rotate forward in the traveling direction of the fabric and partially cut the fabric;
a buffer belt that circulates along a caterpillar path in close contact with the outer circumferential surface of the anvil roller; and
A buffer belt guide roller located downstream of the anvil roller along the moving direction of the fabric;
Each of the plurality of trimming rollers includes a cylindrical roller core, a metal sheet bent along the outer circumferential surface of the roller core and having an inner surface attached to the outer circumferential surface of the roller core, and cutting the fabric. A blade sheet having at least one protruding blade protruding from the outer surface of the metal sheet to
The buffer belt is a secondary battery electrode trimming device to prevent damage to the anvil roller by the protruding blade of the blade sheet.
상기 트리밍 롤러의 적어도 하나의 돌출 칼날에는, 상기 원단을 이차전지의 단위 셀(cell)을 구성하는 단위 전극으로 분할하기 위하여 상기 원단을 일정 간격마다 상기 원단의 폭 방향으로 절단하는 단위 전극 분할 칼날이 포함되고,
상기 트리밍 롤러와 앤빌 롤러 사이를 통과하며 분할되어 배출된 상기 단위 전극은 상기 앤빌 롤러와 상기 완충 벨트 가이드 롤러 사이의 구간에서 상기 완충 벨트에 지지되어 진행하는 것을 특징으로 하는 이차전지 전극 트리밍 장치.
According to claim 1,
At least one protruding blade of the trimming roller has a unit electrode dividing blade for cutting the fabric in the width direction of the fabric at regular intervals in order to divide the fabric into unit electrodes constituting unit cells of a secondary battery. included,
The secondary battery electrode trimming device, characterized in that the unit electrodes passing between the trimming roller and the anvil roller and being divided and discharged are supported by the buffer belt in a section between the anvil roller and the buffer belt guide roller.
상기 복수의 앤빌 롤러 중 적어도 하나의 외주면을 에워싸며 상기 적어도 하나의 앤빌 롤러에 착탈 가능하게 결합되는 완충 튜브(tube);를 더 구비하는 것을 징으로 하는 이차전지 전극 트리밍 장치.
According to claim 1,
A secondary battery electrode trimming device further comprising a buffer tube surrounding an outer circumferential surface of at least one of the plurality of anvil rollers and detachably coupled to the at least one anvil roller.
상기 완충 벨트의 주행을 위한 장력(tension)이 형성되도록 상기 완충 벨트를 가압하는 완충 벨트 가압기;를 더 구비하고,
상기 완충 벨트 가압기는, 상기 완충 벨트의 주행 경로가 지그재그(zigzag) 경로가 되도록 상기 완충 벨트를 가압하는 방향, 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 완충 벨트 가압 롤러, 및 상기 완충 벨트 가압 롤러를 상기 완충 벨트를 가압하는 방향 및 그 반대 방향으로 이동시키는 동력을 제공하는 액추에이터(actuator)를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 전극 트리밍 장치.
According to claim 1,
A buffer belt pressurizer for pressing the buffer belt so that tension for running of the buffer belt is formed;
The buffer belt presser includes a buffer belt pressing roller movable in a direction for pressing the buffer belt and an opposite direction so that the travel path of the buffer belt becomes a zigzag path, and the buffer belt pressing roller, which is movable in the direction of pressing the buffer belt. Secondary battery electrode trimming device characterized in that it is provided with an actuator (actuator) for providing power to move in the direction of pressing and the opposite direction.
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Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |