KR102538207B1 - 리튬 포일 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리튬 포일 제조장치에 관한 것으로서, 리튬 시트 표면에 냉각 에어를 분사하는 방식을 통하여 원하는 포일 두께로 성형이 이루어질 수 있도록 함으로써 제품의 품질을 향상시키는 효과를 나타내기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 롤 형태로 권취된 리튬시트(11)의 연속적인 공급이 이루어지는 리튬시트 공급부(10)와; 상기 리튬시트 공급부(10)로 부터 공급되는 리튬시트(11) 표면에 냉각 에어를 분사하는 냉기 분사노즐(20)과; 상기 냉기 공급이 이루어진 리튬시트(11)를 일정 두께로 가압 성형하기 위해 2개가 쌍을 이루어 구비되는 성형롤러(30)와; 상기 리튬시트(11)가 성형롤러(30)와 접촉되는 것을 방지하기 위해 리튬시트(11)의 상면과 저면으로 PET필름(41) 공급이 이루어지는 PET필름 공급부(40)와; 상기 성형롤러(30)를 통과하면서 박막으로 성형이 이루어진 리튬시트(11)를 권취 수거하는 리튬포일 권취부(50)와; 상기 성형롤러(30)를 통과한 PET필름(41)을 권취 수거하는 PET필름 권취부(60);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 롤 형태로 권취된 리튬시트(11)의 연속적인 공급이 이루어지는 리튬시트 공급부(10)와; 상기 리튬시트 공급부(10)로 부터 공급되는 리튬시트(11) 표면에 냉각 에어를 분사하는 냉기 분사노즐(20)과; 상기 냉기 공급이 이루어진 리튬시트(11)를 일정 두께로 가압 성형하기 위해 2개가 쌍을 이루어 구비되는 성형롤러(30)와; 상기 리튬시트(11)가 성형롤러(30)와 접촉되는 것을 방지하기 위해 리튬시트(11)의 상면과 저면으로 PET필름(41) 공급이 이루어지는 PET필름 공급부(40)와; 상기 성형롤러(30)를 통과하면서 박막으로 성형이 이루어진 리튬시트(11)를 권취 수거하는 리튬포일 권취부(50)와; 상기 성형롤러(30)를 통과한 PET필름(41)을 권취 수거하는 PET필름 권취부(60);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 리튬 포일 제조장치에 관한 것으로서, 원하는 두께의 고품질 리튬포일을 효율적으로 제조할 수 있도록 개선된 특징을 이루는 리튬 포일 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 리튬 포일은 리튬 금속 이차전지의 음극재용으로 사용이 이루어지는 것으로 초박판으로 제조가 이루어지게 된다.
이러한 리튬 포일을 제조함에 있어서, 종래 기술에서는 롤 형태로 권취된 리튬 시트가 일측에서 공급이 이루어지면, 쌍을 이루는 성형롤러 사이를 통과시키면서 일정 두께로 성형 가공이 이루어지게 된다.
그러나, 리튬 시트의 특성상 상온에서는 플랙시블하면서 일정 점도를 나타내기 때문에 종래 기술에서는 성형 과정에서 리튬 시트가 성형롤러에 점착되면서 쉽게 끊어지는 현상이 발생됨과 함께 이로 인하여 원하는 두께로 제작에 어려움이 있었다.
또한, 표면이 매끄럽게 가공이 이루어지지 못하여 제품의 품질을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 리튬포일의 성형 가공 과정에서 성형롤러와의 점착이 방지될 수 있는 기술을 제공함으로써, 원하는 두께로 제작이 이루어질 수 있게 됨과 함께 제품의 품질을 향상시키는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 리튬포일 제조장치는, 롤 형태로 권취된 리튬시트의 연속적인 공급이 이루어지는 리튬시트 공급부와; 상기 리튬시트 공급부로 부터 공급되는 리튬시트 표면에 냉각 에어를 분사하는 냉기 분사노즐과; 상기 냉기 공급이 이루어진 리튬시트를 일정 두께로 가압 성형하기 위해 2개가 쌍을 이루어 구비되는 성형롤러와; 상기 리튬시트가 성형롤러와 접촉되는 것을 방지하기 위해 리튬시트의 상면과 저면으로 PET필름 공급이 이루어지는 PET필름 공급부와; 상기 성형롤러를 통과하면서 박막으로 성형이 이루어진 리튬포일을 권취 수거하는 리튬포일 권취부와; 상기 성형롤러를 통과한 PET필름을 권취 수거하는 PET필름 권취부;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 리튬 포일 제조장치는, 리튬 시트 표면에 냉각 에어를 분사하는 방식을 통하여 원하는 포일 두께로 성형이 이루어질 수 있도록 함으로써 제품의 품질을 향상시키는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리튬 시트 제조과정 공정도.
도 2는 본 발명의 제조장치에 의한 리튬 시트 두께 변화 비교도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리튬 시트 제조과정 공정도.
도 4는 도 3의 A부 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 또 또 다른 실시 예에 따른 요부 상세 구성도.
도 2는 본 발명의 제조장치에 의한 리튬 시트 두께 변화 비교도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리튬 시트 제조과정 공정도.
도 4는 도 3의 A부 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 또 또 다른 실시 예에 따른 요부 상세 구성도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 리튬 포일 제조장치의 구성을 도 1 및 도 2를 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 제조장치는, 일측에서 롤 형태로 권취된 리튬시트(11)의 연속적인 공급이 이루어지는 리튬시트 공급부(10)와, 상기 리튬시트 공급부(10)로 부터 공급되는 리튬시트(11) 표면에 냉각 에어를 분사하는 냉기 분사노즐(20)과, 상기 냉기 공급이 이루어진 리튬시트(11)를 일정 두께로 가압 성형하기 위해 2개가 쌍을 이루어 구비되는 성형롤러(30)와, 상기 리튬시트(11)가 성형롤러(30)와 접촉되는 것을 방지하기 위해 리튬시트(11)의 상면과 저면으로 PET필름(41) 공급이 이루어지는 PET필름 공급부(40)와, 상기 성형롤러(30)를 통과하면서 박막으로 성형이 이루어진 리튬시트(11)를 권취 수거하는 리튬포일 권취부(50)와, 상기 성형롤러(30)를 통과한 PET필름(41)을 권취 수거하는 PET필름 권취부(60)로 구성된다.
이때, 냉기 분사노즐(20)을 통해 분사되는 냉각 에어는 -20~0℃의 온도를 유지토록 함이 바람직하다.
또한, 냉기 분사노즐(20)은 리튬시트(11)의 상부와 하부에 각각 대칭 형태로 구비됨이 바람직하다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 리튬 포일 제조장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 제조장치는 일측에서 공급되는 리튬시트가 PET필름과 함께 성형롤러를 경유하는 과정에서 가압력에 의해 박막으로 얇게 펴지면서 리튬포일로 제조가 이루어지게 된다.
즉, 리튬시트 공급부(10)로 부터 리튬시트(11)가 연속적으로 공급이 이루어짐과 함께 PET필름 공급부(40)로 부터 PET필름(41)이 함께 공급이 이루어짐으로써, 리튬시트(11)가 직접 성형롤러(30)에 접촉됨으로 인한 점착을 방지할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 리튬시트(11)에 냉기 분사노즐(20)로부터 저온의 냉각 에어 분사가 이루어짐으로써 일시적으로 시트의 표면 물성이 변화되면서 성형롤러(30)를 통과하는 과정에서 롤러 가압력에 의해 쉽게 끊어지는 파단 현상이 방지될 수 있게 된다.
그리고, 이와 같이 표면 냉각이 이루어진 리튬시트(11)는 PET필름(41)과 함께 성형롤러(30)를 통과하면서 도 2에서와같이 약 0.10~0.15mm인 시트의 두께(D)가 0.03~0.06mm의 원하는 박막 두께(d)로 가공이 이루어지게 된다.
이와 같이 박막 가공이 이루어진 리튬시트(11)는 리튬포일 권취부(50)에 권취가 이루어짐과 함께, PET필름(41)은 PET필름 권취부(60)에 각각 권취가 이루어지게 된다.
따라서 본 발명의 리튬 포일 제조장치는, 리튬 시트 표면에 냉각 에어를 분사하는 방식을 통하여 원하는 포일 두께로 정밀한 성형이 이루어질 수 있도록 함으로써 제품의 품질을 향상시키는 효과를 나타낸다.
한편, 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제조장치 구성을 나타낸 것으로서, PET필름 공급부(40)로 부터 공급되는 PET필름(41)에는 리튬시트(11) 접촉면에 표면 윤활성을 향상시킴과 함께 단열성 확보를 위한 기능성 약제를 분사하여 PET필름(41) 표면에 윤활 코팅층(42a)을 형성시키기 위한 약제 분사노즐(42)이 구비된다.
이때, 상기 약제 분사노즐(42)을 통해 분사되는 기능성 약제는 아데노신 디아미나제 5~20중량%, 부틸파라벤 10~30중량%, 소듐하이알루로네이트 10~30중량%, 싸이오황산소듐 5~30중량%, 글리세릴카프릴레이트 5~40중량%, 포타슘하이드록사이드 1~15중량%의 비율로 혼합 조성을 이룸이 바람직하다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, PET필름(41) 표면에 기능성 약제 성분의 윤활 코팅층(42a)의 형성이 이루어짐으로써 성형롤러(30)에 의한 가압 과정에서 리튬시트(11)와의 점착력 조절이 이루어짐으로써 롤러 통과 후 이형 효율이 개선됨과 함께 표면 냉각이 이루어진 리튬시트(11)의 냉기 손실을 감소시킬 수 있는 이점을 나타낸다.
특히, 약제 분사노즐(42)을 통해 분사되는 약제는 부틸파라벤 성분이 혼합되어 있기 때문에 표면 윤활성이 개선될 수 있으며, 아데노신 디아미나제는 부틸파라벤의 촉매 기능을 통한 윤활상태를 향상시키는 기능을 수행하고, 소듐하이알루로네이트는 열전달을 감소시키는 단열 기능을 수행하게 된다.
또한, 추가 첨가된 글리세릴카프릴레이트 및 포타슘하이드록사이드는 각각 약제의 변질을 방지함과 함께 점도 조절을 통한 성형롤러(30) 통과 후 리튬시트(11)와의 이형 동작이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 진보된 작용효과를 나타내게 된다.
또한, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 것으로서, 성형롤러(30)와 PET필름 권취부(60) 사이에는 PET필름(41) 표면에 남아있는 약제의 제거를 위한 약제 제거날(70) 및 약제 제거 후 건조를 위한 UV램프(80)가 각각 순차적으로 구비된다.
이때, 상기 약제 제거날(70)은 탄성스프링(71)에 의해 일정 탄력성으로 지지가 이루어짐을 확인할 수 있다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 성형롤러(30)를 지나온 PET필름(41)에 남아있는 기능성 약제성분이 약제 제거날(70) 및 UV램프(80)로 인해 신속하게 제거되어질 수 있게 된다.
특히, 약제 제거날(70)은 탄성스프링(71)에 의한 탄성 지지가 이루어짐으로써 PET필름(41)과의 안정적인 밀착상태가 유지될 수 있는 이점을 나타내게 됨을 알 수 있다.
그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 리튬포일 제조장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 냉기 분사노즐이 상부와 하부에 각각 구성된 형태가 설명 및 도시되었으나, 필요에 따라서는 한쪽에만 냉기 분사노즐이 설치될 수도 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 리튬시트 공급부 11 : 리튬시트
20 : 냉기 분사노즐 30 : 성형롤러
40 : PET필름 공급부 41 : PET필름
50 : 리튬포일 권취부 60 : PET필름 권취부
20 : 냉기 분사노즐 30 : 성형롤러
40 : PET필름 공급부 41 : PET필름
50 : 리튬포일 권취부 60 : PET필름 권취부
Claims (6)
- 롤 형태로 권취된 리튬시트(11)의 연속적인 공급이 이루어지는 리튬시트 공급부(10)와;
상기 리튬시트 공급부(10)로 부터 공급되는 리튬시트(11) 표면에 냉각 에어를 분사하는 냉기 분사노즐(20)과;
상기 냉기 공급이 이루어진 리튬시트(11)를 일정 두께로 가압 성형하기 위해 2개가 쌍을 이루어 구비되는 성형롤러(30)와;
상기 리튬시트(11)가 성형롤러(30)와 접촉되는 것을 방지하기 위해 리튬시트(11)의 상면과 저면으로 PET필름(41) 공급이 이루어지는 PET필름 공급부(40)와;
상기 성형롤러(30)를 통과하면서 박막으로 성형이 이루어진 리튬시트(11)를 권취 수거하는 리튬포일 권취부(50)와;
상기 성형롤러(30)를 통과한 PET필름(41)을 권취 수거하는 PET필름 권취부(60)와;
상기 리튬시트(11)의 접촉면에 표면 윤활성을 향상시킴과 함께 단열성 확보를 위한 기능성 약제를 상기 PET필름 공급부(40)로부터 공급되는 상기 PET필름(41)에 분사하여 상기 PET필름(41)의 표면에 윤활 코팅층(42a)을 형성시키는 약제 분사노즐(42)를 포함하고,
상기 약제 분사노즐(42)을 통해 분사되는 기능성 약제는 아데노신 디아미나제 5~20중량%, 부틸파라벤 10~30중량%, 소듐하이알루로네이트 10~30중량%, 싸이오황산소듐 5~30중량%, 글리세릴카프릴레이트 5~40중량%, 포타슘하이드록사이드 1~15중량%의 비율로 혼합 조성으로 이루어지며,
상기 성형롤러(30)와 PET필름 권취부(60) 사이에는 PET필름(41) 표면에 남아있는 약제의 제거를 위한 약제 제거날(70) 및 약제 제거 후 건조를 위한 UV램프(80)가 각각 순차적으로 구비되고,
상기 약제 제거날(70)은 탄성스프링(71)에 의해 일정 탄력성으로 지지가 이루어지고, 상기 냉기 분사노즐(20)은 -20~0℃의 저온 온도로 상기 냉각 에어를 리튬시트(11) 표면에 분사하는 것을 특징으로 하는 리튬 포일 제조장치. - 삭제
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