KR102606855B1 - 2차 전지 전극 2축 프레스 장치 - Google Patents

2차 전지 전극 2축 프레스 장치 Download PDF

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김남훈
이상현
황해훈
이석희
윤덕환
이한규
전준호
이재오
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(주)에이시스테크놀로지
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Abstract

본 발명에 따른 2축 프레스 장치는 공급되는 전극시트을 가압하여 압축하는 프레스 유닛; 상기 프레스 유닛 앞에 배치하여 상기 프레스 유닛에 상기 전극시트를 공급하는 공급 유닛; 상기 프레스 유닛 뒤에 배치하여 상기 프레스 유닛에서 압축한 전극시트를 회수하는 회수 유닛; 및 상기 프레스 유닛과 상기 공급 유닛의 사이에 배치하여 상기 프레스 유닛에 공급하는 전극시트와 상기 프레스 유닛에서 압축하는 전극시트 사이에서 발생하는 장력 변화를 제어하는 장력 조절 유닛; 을 포함하여, 2차전지용 전극시트를 균일한 압력으로 압착할 수 있으며 효율적인 냉각구조와 유지보수가 용이하다.

Description

2차 전지 전극 2축 프레스 장치{2-axis press device for secondary battery electrodes}
본 발명은 2차 전지의 전극의 제조 시 사용하는 프레스 장치에 관한 것이다.
친환경 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 이차전지에 대한 수요는 계속 높아지고 있다.
이차전지는 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 양극판과 음극판을 구성하고, 양극판과 음극판의 사이에 분리막을 개재한 전극조립체의 구성을 가진다. 전극조립체는 파우치, 금속 캔 등의 케이스 내부에 장착한다. 케이스 내부는 액체 전해질 또는 고체 전해질로 채운다.
전극조립체는 외부와 연결하기 위한 단자부인 전극체를 가진다. 여기서 전극체는 노칭 가공을 통해 형성한다. 노칭 가공은 노칭 장치를 통해 이루어진다.
전극시트를 노칭 가공하기 전에 전극시트를 압착하는 압출 가공이 선행한다. 압출 가공은 압연 롤러를 사용한 프레스 장치로 수행한다. 프레스 장치는 전극시트를 압착함으로써 코팅이 끝난 전극시트에 활물질의 용량 밀도를 높이고, 전극시트와 활물질 간의 결착력을 높인다.
최근 2차 전지의 압축에 사용하는 2축 프레스 장치는 대형화하는 추세에 있다. 대형화한 압연롤러의 구동을 효율적으로 할 수 있는 2축 프레스 장치의 개발이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2021-0144585호 (2021.11.30.)
본 발명의 목적은 2차 전지용 전극시트를 균일한 압력으로 압착할 수 있는 2축 프레스 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 공급되는 전극시트를 가압하여 압축하는 프레스 유닛; 상기 프레스 유닛 앞에 배치하여 상기 프레스 유닛에 상기 전극시트를 공급하는 공급 유닛; 상기 프레스 유닛 뒤에 배치하여 상기 프레스 유닛에서 압축한 전극시트를 회수하는 회수 유닛; 및 상기 프레스 유닛과 상기 공급 유닛의 사이에 배치하여 상기 프레스 유닛에 공급하는 전극시트와 상기 프레스 유닛에서 압축하는 전극시트 사이에서 발생하는 장력 변화를 제어하는 장력 조절 유닛; 을 포함하는, 2축 프레스 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 2축 프레스 장치는 상하부 압연롤러에 정압과 동시에 역압을 사용함으로써 전극시트를 균일한 압력으로 압축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상하부 역압 하우징에 냉매 주입 방식의 냉각 시스템을 적용함으로써 상하부 압연롤러에 인가하는 하중에 의해 발생하는 열을 제거하는 효과가 있다.
또한, 상하부 압연롤러 하우징에 기브구조를 적용하여 프레스 하우징에 결합함으로써 열에 의한 소착을 방지하여 유지보수를 효과적으로 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 프레스 장치의 전체 구성도를 사시도로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 프레스 유닛을 사시도로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에서 프레스 유닛과 구동부가 연결한 것을 나타낸 정면도이다.
도 4는 프레스 유닛의 측면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 상부 역압 하우징의 측단면도를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4에서 하부 역압 하우징의 측단면도를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3에서 상부 압연롤러 측(A)를 나타낸 것이고,
도 8은 도 3에서 하부 압연롤러 측(B)를 나타낸 것이다.
도 9는 장력 조절 유닛에 대한 측면도이다.
도 10은 프레스 유닛의 측단면도이다.
도 11은 도 10의 A부분의 확대도이다.
도 12는 도 10의 B부분의 확대도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
　
본 발명의 일 실시예에 따른 2축 프레스 장치는 프레스 유닛(100), 공급 유닛(200), 회수 유닛(300), 장력 조절 유닛(400)을 포함하여 구성한다.
도 1을 참조하면, 공급 유닛(200)은 프레스 유닛(100) 전단부에 배치한다. 공급 유닛(200)은 언와인더(210)와 인피더(220)를 포함하여 구성하며, 전극시트(10)를 일방향으로 이송하면서 프레스 유닛(100)으로 공급한다. 언와인더(210)는 모터와 같은 구동장치로 롤 형태의 전극시트(10)를 회전시켜 인피더(220)로 공급한다. 인피더(220)는 공급되는 전극시트(10)를 복수의 이송롤러로 지지하면서 프레스 유닛(100) 방향으로 전극시트(10)을 공급한다. 전극시트(10)은 언와인더(210)에서 반출하고 인피더(220)를 거쳐 프레스 유닛(100)으로 반입한다. (프레스 유닛(100)을 기준으로 전극시트(10)이 반입하는 쪽을 전단부로, 전극시트(10)이 반출하는 쪽을 후단부로 한다. 이하 동일하다.)
회수 유닛(300)은 프레스 유닛(100)의 후단부에 배치한다. 회수 유닛(300)은 아웃 피더(310)와 리와인더(320)를 포함하여 구성한다. 회수 유닛(300)은 프레스 유닛(100)에서 압축한 전극시트(10)을 회수한다. 프레스 유닛(100)에서 압연롤부(120)로 압착한 전극시트(10)은 아웃 피더(310)를 거쳐 리와인더(320)로 회수된다.
리와인더(320)는 회전력을 전달하는 모터 등을 구비할 수 있다. 상기 모터에 의한 회전력으로 전극시트(10)을 감아 회수할 수 있다. 리와인더(320)와 프레스 유닛(100)의 사이에는 아웃 피더(310)를 배치한다. 아웃 피더(310)는 리와인더(320)로 회수되는 전극시트(10)를 복수의 이송롤러로 지지한다.
전극시트(10)를 일방향으로 공급하여 이송하는 장치인 언와인더(210)와 인피더(220)를 포함하는 공급 유닛(200)과 전극시트(10)를 회수하는 장치인 리와인더(320)와 아웃 피더(310)는 본 발명의 기술분야에서 사용하는 구성으로써 종래 기술들에 공지되어 있기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
프레스 유닛(100)은 공급 유닛(200)에서 공급하는 전극시트(10)를 가압하여 압축한다.
도 2와 도 3을 같이 참조하면, 프레스 유닛(100)은 프레스 하우징(110), 압연롤부(120), 정압 전달부(130), 역압 전달부(140), 구동부(150)을 포함하여 구성한다.
프레스 하우징(110)은 압연롤부(120), 정압 전달부(130), 역압 전달부(140)를 설치하는 지지구조물이다.
압연롤부(120)는 한 쌍의 압연롤러(121, 122)로 구성한다. 한 쌍의 압연롤러(121,122)는 상부 압연롤러(121)와 하부 압연롤러(122)로 구성한다. 압연롤부(120)는 전극시트(10)를 상하에서 가압하도록 프레스 하우징(110)에 설치한다.
압연롤부(120)의 단부에는 정압 전달부(130)가 연결되어 압연롤부(120)가 전극시트(10)를 가압할 수 있도록 압력을 전달한다. 정압 전달부(130)는 압연롤부(120)의 단부를 가압함으로써 전극시트(10)에 압력을 전달한다.
상부 압연롤러(121)는 압연롤러 바디(121a)와 압연롤러 축(121b)를 포함하여 구성한다. 압연롤러 바디(121a)는 원통형상의 롤러이며, 압연롤러 축(121b)은 압연롤러 바디(121a)에서 길이방향으로 양 끝단을 관통하여 돌출하도록 구비한다.
하부 압연롤러(122)도 압연롤러 바디(122a)와 압연롤러 축(122b)를 포함하여 구성한다. 압연롤러 바디(122a)는 원통형상의 롤러이며, 압연롤러 축(122b)은 압연롤러 바디(122a)에서 길이방향으로 양 끝단을 관통하여 돌출하도록 구비한다.
프레스 하우징(110)에는 상부 압연롤러 하우징(123)과 하부 압연롤러 하우징(124)이 마련된다. 상부 압연롤러 하우징(123)에는 상부 압연롤러(121)가 설치되고 하부 압연롤러 하우징(124)에는 하부 압연롤러(122)가 배치된다. 상부 압연롤러 하우징(123)과 하부 압연롤러 하우징(124)는 프레스 하우징(110)에서 높이방향으로 상하로 배치하도록 프레스 하우징(110)에 설치한다.
상부 압연롤러(121)의 압연롤러 축(121b) 양단은 회전 가능하게 지지하는 프레스 하우징(110)에 마련한 상부 압연롤러 하우징(123)에 설치한다. 하부 압연롤러(122)의 압연롤러 축(122b) 양단은 회전 가능하게 지지하는 프레스 하우징(110)에 마련한 하부 압연롤러 하우징(124)에 설치한다.
정압 전달부(130)는 상부 압연롤러 하우징(123)과 하부 압연롤러 하우징(124)에 설치한다. 상부 압연롤러 하우징(123)에 설치한 정압 전달부(130)는 상부 압연롤러 하우징(123)을 중력 방향으로 가압하고, 하부 압연롤러 하우징(124)에 설치한 정압 전달부(130)는 하부 압연롤러 하우징(123)을 중력 반대 방향인 높이 방향으로 가압한다.
또한 압연롤부(120)에는 정압 전달부(130)의 가압방향과 반대 방향의 역압을 전달하는 역압 전달부(140)가 설치된다. 역압 전달부(140)는 한 쌍의 압연롤러(121, 122)가 전극시트(10)를 압착할 때 상부 압연롤러(121)와 하부 압연롤러(122)의 간격이 벌어지지 않도록 정압 전달부(130)와 반대 방향의 압력을 전달하는 것이다.
역압 전달부(140)는 상부 역압 하우징(125)와 하부 역압 하우징(126)에 설치한다. 상부 역압 하우징(125)은 상부 압연롤러 하우징(123)에 설치되고, 하부 역압 하우징(126)은 하부 압연롤러 하우징(124)에 설치된다. 상부 역압 하우징(125)은 상부 압연롤러의 축(121b) 양단을 회전 가능하게 지지하고, 하부 역압 하우징(126)도 하부 압연롤러의 축(122b) 양단을 회전 가능하게 지지한다.
상부 역압 하우징(125)는 상부 압연롤러 하우징(123)의 측면에 면접하여 결합하고, 하부 역압 하우징(126)은 하부 압연롤러 하우징(124)의 측면에 면접하여 결합한다.
정압 전달부(130)와 역압 전달부(140)는 유압 실린더를 사용할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 같이 참조하면, 상부 역압 하우징(125)은 내부에 상부 냉각유로(125a)를 형성하고, 하부 역압 하우징(126)은 내부에 하부 냉각유로(126a)를 형성한다.
상부 냉각유로(125a)는 상부 역압 하우징(125)의 측면에서(도 4에서 zx평면)볼 때 상부 압연롤러(121)의 압연롤러 바디(121a)의 둘레를 돌아 유동하는 흐름을 가지도록 형성한다. 하부 냉각유로(126a)도 하부 역압 하우징(126)의 측면에서(도 4에서 zx평면)볼 때 하부 압연롤러(122)의 압연롤러 바디(122a)의 둘레를 돌아 유동하는 흐름을 가지도록 형성한다.
상부 냉각유로(125a)에서 상부 냉각유로 유입구(125a-1)와 상부 냉각유로 유출구(125a-2)는 상부 냉각유로(125a)의 일측 하부에 형성한다. 상부 냉각유로 유입구(125a-1)와 상부 냉각유로 유출구(125a-2)는 높이방향으로 동일 선상에 위치하는데 상부 냉각유로 유입구(125a-1)가 상부 냉각유로 유출구(125a-2)보다 소정의 거리만큼 높게 이격하여 형성한다. 또한 하부 냉각유로(126a)에서 하부 냉각유로 유입구(126a-1)와 하부 냉각유로 유출구(126a-2)는 하부 냉각유로(126a)의 일측 상부에 형성한다. 하부 냉각유로 유입구(126a-1)와 하부 냉각유로 유출구(126a-2)는 높이방향으로 동일 선상에 위치하는데 하부 냉각유로 유입구(126a-1)가 하부 냉각유로 유출구(126a-2)보다 소정의 거리만큼 높게 이격하여 형성한다.
도 4의 a-a' 및 b-b'의 단면인 도 5를 같이 보면, 상부 냉각유로(125a)는 상부 냉각유로 유입구(125a-1)에서 상부 역압 하우징(125)의 높이 방향(z축방향)으로 이어지고, 상부 역압 하우징(125)의 길이방향(x축 방향)으로 이어진 후, 다시 중력방향(높이방향의 반대 방향)이어진다. 그리고 상부 역압 하우징(125)의 두께 방향(y축 방향)으로 이어지고, 상부 역압 하우징(125)의 높이 방향(z축방향)으로 이어지고, 상부 역압 하우징(125)의 길이방향(x축 방향)으로 이어진 후, 다시 중력방향(높이방향의 반대 방향)이어져 상부 냉각유로 유출구(125a-2)까지 이어진다. 상부 냉각유로(125a)는 상부 역압 하우징(125) 내부에서 두께 방향으로 소정의 간격을 형성하며 반대 흐름을 가지는 유로를 형성한다. 냉매(화살표)는 상부 냉각유로 유입구(125a-1)로 유입해서 상부 압연롤러(121)의 내부를 둘러서 흐르는데 흘러 들어온 방향과 반대 방향으로 둘러서 흘러나와 상부 냉각유로 유입구(125a-2)로 유출한다.
도 4의 a-a' 및 b-b'의 단면인 도 6를 같이 보면, 하부 냉각유로(126a)는 하부 냉각유로 유입구(126a-1)에서 하부 역압 하우징(126)의 중력 방향으로 이어지고, 하부 역압 하우징(125)의 길이방향(x축 방향)으로 이어진 후, 다시 높이 방향으로 이어진다. 그리고 하부 역압 하우징(126)의 두께 방향(y축 방향)으로 이어지고, 하부 역압 하우징(126)의 중력 방향으로 이어지고, 하부 역압 하우징(126)의 길이방향(x축 방향)으로 이어진 후, 다시 높이방향으로 이어져 하부 냉각유로 유출구(126a-2)까지 이어진다. 하부 냉각유로(126a)는 하부 역압 하우징(126) 내부에서 두께 방향으로 소정의 간격을 형성하며 반대 흐름을 가지는 유로를 형성한다. 냉매(화살표)는 하부 냉각유로 유입구(126a-1)로 유입해서 하부 압연롤러(122)의 내부를 둘러서 흐르는데 흘러 들어온 방향과 반대 방향으로 둘러서 흘러나와 하부 냉각유로 유출구(126a-2)로 유출한다.
냉각유로를 두께 방향으로 겹쳐서 이중으로 형성함으로써 상하부 역압 하우징(125, 126)의 냉각 성능을 높일 수 있다. 또한 냉매의 유입구와 유출구를 서로 인접하게 구성함으로써 냉매의 공급과 회수를 위해 설치하는 호스를 효율적으로 배치할 수 있다.
도 7과 도 8을 같이 참조하면, 상하부 압연롤러 하우징(123, 124)은 하우징 실부(128)를 구비하고, 상하부 역압 하우징(125, 126)은 역압 하우징 실부(127)를 구비한다. 도 7은 도 3에서 상부 압연롤러(121) 측(A)를 나타낸 것이고, 도 8은 도 3에서 하부 압연롤러(122) 측(B)를 나타낸 것이다.
역압 하우징 실부(127)는 상하부 역압 하우징(125, 126) 내부로 외부 이물질이 유입하는 것을 막고, 외부로 상하부 역압 하우징(125, 126) 내부의 윤활유가 외부로 누출하는 것을 막는다.
상하부 역압 하우징(125, 126)은 유입구로 냉매를 주입하고 유출구로 회수하는 순환방식을 사용함으로써 냉각 효율을 높일 수 있다. 냉매는 냉각수, 냉각유, 공기 등에서 선택적으로 사용할 수 있다.
상부 역압 하우징(125)은 상부 압연롤러(121)의 압연롤러 바디(121a)를 둘러싸는 상부 역압 하우징의 몸체(125-1)와 상부 역압 하우징의 몸체(125-1)에 측면에서 결합하는 상부 역압 하우징의 커버(125-2)를 구비한다. 상부 역압 하우징의 몸체(125-1)와 상부 역압 하우징의 커버(125-2) 사이에는 상부 압연롤러(121)의 압연롤러 축(121b)을 외부로부터 밀봉하는 역압 하우징 실부(127)가 구비된다. 또한 하부 역압 하우징(126)에도 하부 압연롤러(122)의 압연롤러 바디(122a)를 둘러싸는 하부 역압 하우징의 몸체(126-1)와 하부 역압 하우징의 몸체(126-1)에 측면에서 결합하는 하부 역압 하우징의 커버(126-2)를 구비한다. 하부 역압 하우징의 몸체(126-1)와 하부 역압 하우징의 커버(126-2) 사이에는 하부 압연롤러(122)의 압연롤러 축(122b)을 외부로부터 밀봉하는 역압 하우징 실부(127)가 구비된다.
역압 하우징 실부(127)은 V자 형상을 가지는 V-Seal로 구성할 수 있다.
하우징 실부(128)는 상하부 압연롤러 하우징(123, 124) 내부로 외부 이물질이 유입하는 것을 막고, 외부로 상하부 압연롤러 하우징(123, 124) 내부의 윤활유가 외부로 누출하는 것을 막는다.
상부 압연롤러 하우징(123)의 측부와 상부 압연롤러(121)의 압연롤러 축(121b) 사이에는 상부 압연롤러 축(121b)을 상부 압연롤러 하우징(123)에 밀봉하는 하우징 실부(128)가 구비된다. 또한 하부 압연롤러 하우징(124)의 측부와 하부 압연롤러(122)의 압연롤러 축(121b) 사이에는 하부 압연롤러 축(121b)을 하부 압연롤러 하우징(124)에 밀봉하는 하우징 실부(128)가 구비된다.
하우징 실부(128)는 라비린스 실(Labyrinth Seal) 구조를 적용할 수 있다. 하우징 실부(128)는 하우징 실부(128)에서 하우징 실부(128)와 상하부 압연롤러 축(121b, 122b)에 접하는 면에 복수의 돌기(128-1)를 형성한다. 상기 접하는 면으로 관통한 주입구(128-2)를 통해 하우징 실부(128)의 내부로 공기(도 7, 8의 화살표)를 주입한다. 돌기(128-1)와 주입되는 공기에 의해 상하부 압연롤러 하우징(123, 124)은 내부와 외부가 차단된다.
도 9를 같이 참조하면, 장력 조절유닛(400)은 전극시트(10)를 프레스 유닛(100)으로 이송하는 복수의 이송롤러(410)와 복수의 이송롤러(410) 중 적어도 하나의 이송롤러(410)에 연결하여 장력을 조절하는 클러치부(420)를 구비한다. 프레스 유닛(100)에 전극시트(10)가 투입되면, 압연롤부(120)에 의해 전극시트(10)가 압축되면서 전극시트(10)의 두께 변화가 발생할 수 있다. 이는 전극시트(10)에 미치는 장력에 영향을 끼칠 수 있다. 이송롤러(410)의 회전 속도를 조절하는 클러치부(420)는 전극시트(10)의 장력변화에 대응하여 이송롤러(410)의 회전 속도를 조절함으로써, 전극시트(10)의 두께 변화에 따른 장력의 뒤틀림을 방지할 수 있다.
도 10 내지 도 12를 같이 참조하면, 상하부 압연롤러 하우징(123, 124)은 기브(Gib) 구조에 의해 프레스 하우징(110)에 고정할 수 있다.
상부 압연롤러 하우징(123)에서 상부 압연롤러 하우징(123)의 일측은 중력 방향으로의 경사(도 11의 화살표)를 가지는 상부 기브구조(160)에 의해 프레스 하우징(110)에 결합한다. 하부 압연롤러 하우징(124)에서 하부 압연롤러 하우징(124)의 일측은 높이 방향으로의 경사(도 12의 화살표)를 가지는 하부 기브구조(170)에 의해 프레스 하우징(110)에 결합한다.
상하부 기브(Gib) 구조(160, 170)은 상하부 압연롤러 하우징(123, 124)와 프레스 하우징(110)의 결합에 있어 수직방향으로 이동에 자유도를 주기 위한 것이다. 상부 기브구조(160)는 상부 압연롤러 하우징(123)과의 결합면이 중력 방향으로 경사를 형성하고, 하부 기브구조(170)는 하부 압연롤러 하우징(124)과의 결합면이 높이 방향으로 경사를 형성한다.
이러한 경사 구조는 상하부 압연롤러(121, 122)가 고선압과 고로딩으로 전극시트(10)를 압착할 때 발생하는 열적 데미지를 상쇄하고 장비의 내구성을 높이기 위한 것이다. 프레스 하우징(110)과 상하부 압연롤러 하우징(123, 124) 사이에 경사면을 가지는 상하부 기브구조(160, 170)를 둠으로써, 상하부 압연롤러 하우징(123, 124)이 프레스 하우징(110)에 열에 의해 소착하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
상하부 압연롤러 하우징(123, 124)의 타측과 프레스 하우징(110) 사이는 내부에 냉각 유로(181)를 형성한 면지지부(180)로 결합한다. 상하부 기브구조(160. 170)와 프레스 하우징(110) 사이는 면지지부(180)로 결합한다. 상하부 압연롤러 하우징(123, 124)에 전달하는 열이 발생하는 열이 면지지부(180)에 의해 냉각됨으로써 장비의 내구성을 높일 수 있다. 면지지부(180)는 면베어링 형태로 구성할 수 있다.
다시 도 3을 같이 참조하면, 상하부 압연롤러(121, 122)를 구동하는 구동부(150)는 압연롤부(120)의 일측에 배치한다. 압연롤부(120)의 일측은 프레스 하우징(110)의 외측이다. 구동부(150)는 프레스 하우징(110)의 외측에 배치한다.
상하부 압연롤러(121, 122)는 상부 압연롤러(121)의 압연롤러 축(121b)과 하부 압연롤러(122)의 압연롤러 축(122b)이 일측으로 연장하도록 연장축(500)으로 상기 각 축에 연결한다. 연장축(500)은 상하부 압연롤러 하우징(123, 124)에서 각각 상부 압연롤러(121)와 하부 압연롤러(122)에 각각 연결되고 구동부(150)에 연결된다.
이때 연장축(500)은 회전과 상하 구동을 동시에 수행하기 위해 유니버셜 조인트로 구성할 수 있으며, 구동부(150)는 독립된 별도의 서보 밸브로 구성할 수 있다.
구동부(150)는 상부 압연롤러(121)와 하부 압연롤러(122)의 회전을 제어하는 감속부(151)를 포함할 수 있다. 이때 연장축(500)은 감속부(151)에 연결하여 구동부(150)의 회전력이 감속부(151)를 거쳐 상하부 압연롤러(121, 122)에 전달한다.
감속부(151)는 감속기로 구성하여 상하부 압연롤러(121, 122)의 회전 운동을 정밀하게 조정할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.
100: 프레스 유닛
200: 공급 유닛
300: 회수 유닛
400: 장력 조절 유닛

Claims (11)

  1. 공급되는 전극시트을 가압하여 압축하는 프레스 유닛;
    상기 프레스 유닛 앞에 배치하여 상기 프레스 유닛에 상기 전극시트를 공급하는 공급 유닛;
    상기 프레스 유닛 뒤에 배치하여 상기 프레스 유닛에서 압축한 전극시트를 회수하는 회수 유닛; 및
    상기 프레스 유닛과 상기 공급 유닛의 사이에 배치하여 상기 프레스 유닛에 공급하는 전극시트와 상기 프레스 유닛에서 압축하는 전극시트 사이에서 발생하는 장력 변화를 제어하는 장력 조절 유닛; 을 포함하고,
    상기 프레스 유닛은,
    프레스 하우징;
    상기 프레스 하우징에 설치하고, 상기 전극시트의 상하에서 상기 전극시트를 가압하는 한 쌍의 압연롤러를 포함하는 압연롤부;
    상기 프레스 하우징에 설치하고, 상기 전극시트를 가압하도록 상기 압연롤부를 가압하는 정압 전달부;
    상기 압연롤부에 설치하여, 상기 한 쌍의 압연롤러가 상기 전극시트를 압착할 때 상기 한 쌍의 압연롤러 간격이 벌어지지 않도록 상기 압연롤부에 상기 정압 전달부의 가압방향과 반대 방향의 역압을 전달하는 역압 전달부; 및
    상기 압연롤부의 일측에 배치하여 상기 한 쌍의 압연롤러를 회전시키는 구동부; 를 포함하고,
    상기 압연롤부는 상기 한 쌍의 압연롤러는 압연롤러 바디와 상기 압연롤러 바디 길이방향의 양 끝단을 관통하여 돌출한 압연롤러 축을 구비한 상부 및 하부 압연롤러로 구성하고,
    상기 상부 압연롤러의 압연롤러 축 양단은 회전 가능하게 지지하는 상기 프레스 하우징에 마련한 상부 압연롤러 하우징에 설치하고, 상기 하부 압연롤러의 압연롤러 축 양단은 회전 가능하게 지지하는 상기 프레스 하우징에 마련한 하부 압연롤러 하우징에 설치하고,
    상기 상부 압연롤러 하우징에는 상기 상부 압연롤러 축 양단을 회전 가능하게 지지하는 상부 역압 하우징이 설치되고, 상기 하부 압연롤러 하우징에는 상기 하부 압연롤러의 축 양단을 회전 가능하게 지지하는 하부 역압 하우징이 설치되고,
    상기 정압 전달부는 상기 상부 압연롤러 하우징과 하부 압연롤러 하우징에 설치하고, 상기 역압 전달부는 상기 상부 역압 하우징과 하부 역압 하우징에 설치하고,
    상기 상부 압연롤러 하우징에서 상부 압연롤러 하우징의 일측은 중력 방향으로 경사를 가지는 상부 기브구조에 의해 상기 프레스 하우징에 결합하고, 상기 하부 압연롤러 하우징에서 상기 압연롤러 하우징의 일측은 높이 방향으로 경사를 가지는 하부 기브구조에 의해 상기 프레스 하우징에 결합하는 것을 특징으로 하는,
    2축 프레스 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 역압 하우징은 내부에 상부 냉각유로를 형성하고, 상기 하부 역압 하우징은 내부에 하부 냉각유로를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    2축 프레스 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상하부 역압 하우징 내부로 외부 이물질이 유입하는 것을 막고 외부로 상하부 역압 하우징 내부의 윤활유가 외부로 누출하는 것을 막도록,
    상기 상부 역압 하우징의 몸체와 상기 상부 역압 하우징의 커버 사이에는 상기 상부 압연롤러 축을 외부로부터 밀봉하는 역압 하우징 실부가 구비되고, 상기 하부 역압 하우징의 몸체와 상기 하부 역압 하우징의 커버 사이에는 상기 하부 압연롤러 축을 외부로부터 밀봉하는 역압 하우징 실부가 구비되는 것을 특징으로 하는,
    2축 프레스 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상하부 압연롤러 하우징 내부로 외부 이물질이 유입하는 것을 막고 외부로 상하부 압연롤러 하우징 내부의 윤활유가 외부로 누출하는 것을 막도록,
    상기 상부 압연롤러 하우징의 측부와 상기 상부 압연롤러의 압연롤러 축 사이에는 상기 상부 압연롤러의 압연롤러 축을 상기 상부 압연롤러 하우징에 밀봉하는 하우징 실부가 구비되고, 상기 하부 압연롤러 하우징의 측부와 상기 하부 압연롤러의 압연롤러 축 사이에는 상기 하부 압연롤러의 압연롤러 축을 상기 하부 압연롤러 하우징에 밀봉하는 하우징 실부가 구비되는 것을 특징으로 하는,
    2축 프레스 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 장력 조절유닛은 상기 전극시트를 상기 프레스 유닛으로 이송하는 복수의 이송롤러와 상기 복수의 이송롤러 중 적어도 하나의 이송롤러에 연결하여 장력을 조절하는 클러치부를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    2축 프레스 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상하부 압연롤러 하우징의 타측과 상기 프레스 하우징 사이는 내부에 냉각 유로를 형성한 면지지부로 결합하고, 상기 상하부 기브구조와 상기 프레스 하우징 사이는 상기 면지지부로 결합하는 것을 특징을 하는,
    2축 프레스 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 압연롤러는 상기 상부 압연롤러의 축과 상기 하부 압연롤러의 축이 일측으로 연장하도록 상기 각 축에 연결한 연장축으로 상기 구동부에 연결한 것을 특징으로 하는,
    2축 프레스 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 상부 압연롤러와 하부 압연롤러의 회전을 제어하는 감속부를 포함하고, 상기 연장축은 상기 감속부에 연결하여 상기 구동부의 회전력이 상기 감속부를 거쳐 상기 상하부 압연롤러에 전달하는 것을 특징으로 하는,
    2축 프레스 장치.

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120122244A (ko) * 2011-04-28 2012-11-07 현대제철 주식회사 압연설비용 작업롤러의 베어링 냉각장치
KR20130022868A (ko) * 2011-08-26 2013-03-07 주식회사 포스코 냉간 압연 시스템
JP2016110736A (ja) * 2014-12-03 2016-06-20 株式会社日立パワーソリューションズ ロールプレス設備
KR20160126670A (ko) * 2015-04-24 2016-11-02 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 전극 시트용 압연 장치
KR20210144585A (ko) 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 엘지에너지솔루션 무지부 프레스부를 포함하는 전극 압연 장치 및 이를 이용한 전극 압연 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120122244A (ko) * 2011-04-28 2012-11-07 현대제철 주식회사 압연설비용 작업롤러의 베어링 냉각장치
KR20130022868A (ko) * 2011-08-26 2013-03-07 주식회사 포스코 냉간 압연 시스템
JP2016110736A (ja) * 2014-12-03 2016-06-20 株式会社日立パワーソリューションズ ロールプレス設備
KR20160126670A (ko) * 2015-04-24 2016-11-02 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 전극 시트용 압연 장치
KR20210144585A (ko) 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 엘지에너지솔루션 무지부 프레스부를 포함하는 전극 압연 장치 및 이를 이용한 전극 압연 방법

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