KR200494323Y1 - 전해액 공급장치 및 전해동박 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 음극부 및 양극부의 사이로 전해액을 공급하는 공급부, 전해액이 저장된 용해조로부터 상기 공급부로 전해액을 이송하는 이송부 및 상기 음극부 및 상기 양극부의 사이로 공급되는 전해액의 유량을 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해동박 제조장치에 관한 것이다.

Description

전해액 공급장치 및 전해동박 제조장치{Apparatus for Supplying Electrolyte and Apparatus for Manufacturing Electrolytic Copper Foil}
본 고안은 동박을 제조하기 위한 전해액을 공급하는 전해액 공급장치 및 동박을 제조하는 전해동박 제조장치에 관한 것이다.
동박(銅箔)은 이차전지용 음극, 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB) 등 다양한 제품을 제조하는데 이용되고 있다. 이러한 동박은 양극과 음극 사이에 전해액을 공급한 뒤 전류를 흐르게 하는 전기도금(電氣鍍金) 방식을 통해 제조된다. 이와 같이 전기도금 방식을 통해 동박을 제조함에 있어서, 전해동박 제조장치가 이용된다. 또한, 전해동박 제조장치는 동박 전착(電着)에 이용되는 전해액을 공급하는 설비로, 전해액 공급장치를 구비할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전해동박 제조장치에 있어서 전착된 동박이 음극부로부터 권출되는 모습을 나타낸 개략적인 정면도이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 전해동박 제조장치(100)는 양극부(110), 음극부(120) 및 전해액 공급장치(미도시)를 포함한다.
상기 양극부(110)는 전해액을 통해 상기 음극부(120)와 통전(通電)되는 것이다. 상기 양극부(110)는 전기도금을 수행함에 있어 양극으로 기능한다.
상기 음극부(120)는 전해액을 이용하여 전기도금 방식으로 동박을 전착시키는 것이다. 상기 음극부(120)는 전기도금을 수행함에 있어 음극으로 기능한다.
상기 전해액 공급장치(미도시)는 상기 양극부(110) 및 상기 음극부(120)의 사이에 전해액을 공급하는 것이다. 상기 전해액 공급장치(미도시)가 상기 양극부(110) 및 상기 음극부(120)의 사이에 전해액을 공급하면, 상기 양극부(110) 및 상기 음극부(120)는 서로 통전되면서 전기도금 작업을 수행한다. 이 경우, 상기 전해액에 용해된 동(銅) 이온이 상기 음극부(120)에서 환원(還元)됨에 따라, 상기 음극부(120)는 동박을 전착시킨다. 상기 음극부(120)는 회전축(120a)을 중심으로 회전하면서, 동박의 전착 및 권출(捲出) 작업을 연속적으로 수행한다. 동박은 상기 음극부(120)로부터 권출방향(CD 화살표 방향)으로 권출된 후에 권취부(미도시) 쪽으로 운반되어 상기 권취부에 권취된다.
여기서, 종래 기술에 따른 전해동박 제조장치(100)를 통해 제조된 동박은, 여러 가지 원인에 의해 상기 권출방향(CD 화살표 방향)에 대해 수직한 폭방향(X축 방향)으로 두께의 편차가 발생한다.
이와 같이 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께 편차는, 동박이 이차전지용 음극에 사용되는 경우 음극 활물질의 코팅 균일성을 저하시킨다. 이러한 음극 활물질의 코팅 균일성 저하는 음극 활물질의 박리 증가, 단락 발생 등을 초래하여 이차전지에 대한 수율 및 품질을 저하시키게 된다.
따라서, 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께 편차를 감소시킬 수 있는 전해동박 제조장치(100)에 대한 개발이 절실히 요구된다.
본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 폭방향을 기준으로 하는 동박의 두께 편차를 감소시킬 수 있는 전해액 공급장치 및 전해동박 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 고안은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 고안에 따른 전해액 공급장치는 음극부 및 양극부의 사이로 전해액을 공급하는 공급부; 전해액이 저장된 용해조로부터 상기 공급부로 전해액을 이송하는 이송부; 및 상기 음극부 및 상기 양극부의 사이로 공급되는 전해액의 유량을 조절하는 조절부를 포함할 수 있다.
상기 전해액 공급장치를 포함하는 전해동박 제조장치는 전해액을 이용하여 전기도금(電氣鍍金) 방식으로 동박을 전착(電着)시키는 음극부; 전해액을 통해 상기 음극부와 통전(通電)되는 양극부; 상기 음극부로부터 권출된 동박을 운반하는 운반부; 상기 운반부로부터 운반된 동박의 양측을 절단하는 절단부; 상기 절단부에 의해 절단된 동박을 권취하는 권취부를 더 포함할 수 있다.
본 고안은 폭방향을 기준으로 하는 동박의 두께 편차를 감소시킬 수 있도록 구현됨으로써, 동박에 대한 수율 및 품질을 향상시킬 수 있으므로, 동박을 이용한 제품에 대한 수율 및 품질을 향상시키는데 기여할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 전착된 동박이 음극부로부터 권출되는 모습을 나타낸 개략적인 정면도
도 2는 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 대한 개략적인 블록도
도 3은 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 음극부와 양극부를 나타낸 개략적인 사시도
도 4는 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 전해액 공급장치를 나타낸 개략적인 정면도
도 5는 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 이송부재로부터 이송된 전해액이 공급공을 통과하는 모습을 나타낸 개략적인 단면도
도 6은 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 공급영역을 나타낸 개략적인 정면도
도 7은 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 이송부재가 폭방향을 기준으로 가깝게 배치된 공급공으로부터 이격된 거리를 나타낸 개략적인 단면도
도 8은 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 이송부재가 공급공에 대해 반대쪽에 배치된 모습을 나타낸 개략적인 측단면도
도 9는 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 이송부재 및 공급공이 동일 기준선상에 배치된 모습을 나타낸 개략적인 단면도
도 10은 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 있어서, 조절기구가 유로의 개방 정도를 조절하는 모습을 나타낸 개략적인 측단면도
이하에서는 본 고안에 따른 전해액 공급장치 및 전해동박 제조장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 고안에 대한 전해액 공급장치는 본 고안에 따른 전해동박 제조장치에 포함될 수 있으므로, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치의 실시예를 설명하면서 함께 설명한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 이차전지용 음극, 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB) 등 다양한 제품을 제조하는데 이용되는 동박(銅箔)을 제조하는 것이다. 이를 위해, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 음극부(11), 양극부(12), 운반부(13), 절단부(14), 및 권취부(15)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 음극부(11)는 전해액을 이용하여 전기도금(電氣鍍金) 방식으로 동박을 전착(電着)시키는 것이다. 상기 음극부(11)는 전기도금을 수행함에 있어 음극으로 기능할 수 있다. 상기 음극부(11)가 상기 양극부(12)와 통전(通電)되어 전류가 흐르면, 전해액에 용해된 동(銅) 이온은 상기 음극부(11)에서 환원될 수 있다. 이에 따라, 상기 음극부(11)는 동박을 표면에 전착시킬 수 있다.
상기 음극부(11)는 회전축(11a)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 음극부(11)는 상기 회전축(11a)을 중심으로 회전하면서 동박을 표면에 전착시키는 전착작업과 전착된 동박을 표면으로부터 이탈시키는 권출(捲出)작업을 연속적으로 수행할 수 있다. 상기 음극부(11)는 전체적으로 드럼(Drum) 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 회전하면서 전착작업과 권출작업을 연속적으로 수행할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 음극부(11)는 상기 양극부(12)에 대해 상측에 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 양극부(12)는 전해액을 통해 상기 음극부(11)와 통전(通電)되는 것이다. 상기 양극부(12)는 전기도금을 수행함에 있어 양극으로 기능할 수 있다. 상기 양극부(12)는 상기 음극부(11)에 대해 하측에 배치될 수 있다. 상기 양극부(12)는 상기 음극부(11)의 표면으로부터 이격되도록 상기 음극부(11)에 대해 하측에 배치될 수 있다. 상기 양극부(12)는 상기 음극부(11)의 표면과 동일한 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 음극부(11)가 원형의 장방체 형태로 형성된 경우, 상기 양극부(12)는 반원의 장방체 형태로 형성될 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 운반부(13)는 상기 음극부(11)로부터 권출된 동박을 운반하는 것이다. 상기 운반부(13)는 동박을 상기 음극부(11)로부터 상기 절단부(14)로 운반할 수 있다. 이 경우, 상기 운반부(13)는 롤러 등을 이용해 동박을 운반할 수 있다. 상기 운반부(13)는 상기 음극부(11)로부터 권출된 동박을 운반하면서, 동박의 표면에 남은 전해액 등을 건조시킬 수도 있다.
도 2를 참고하면, 상기 절단부(14)는 상기 운반부(13)로부터 운반된 동박의 양측을 절단하는 것이다. 상기 절단부(14)는 동박이 상기 음극부(11)로부터 권출되는 권출방향(CD 화살표 방향)에 대해 수직한 폭방향(X축 방향)을 기준으로, 동박의 양측을 절단할 수 있다. 상기 절단부(14)를 통과한 동박은 상기 권취부(15)로 운반될 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 권취부(15)는 상기 절단부(14)에 의해 절단된 동박을 권취(捲取)하는 것이다. 상기 권취부(15)는 회전하면서 연속적으로 동박을 권취할 수 있다. 상기 권취부(15)에 권취된 동박은, 기설정된 폭으로 재단될 수 있다. 상기 권취부(15)는 전체적으로 드럼(Drum) 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 회전하면서 동박을 권취하는 권취작업을 연속적으로 수행할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.
이와 같이, 상기 음극부(11), 상기 양극부(12), 상기 운반부(13), 상기 절단부(14), 및 상기 권취부(15)를 통해 동박이 제조되는 과정에서 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이에 전해액을 공급하기 위해, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 전해액 공급장치(1)를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 전해액 공급장치(1)는 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이에 전해액을 공급하는 것이다. 상기 전해액 공급장치(1)는 상기 음극부(11)가 동박을 연속적으로 전착시키도록 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이에 연속적으로 전해액을 공급할 수 있다. 이를 위해, 상기 전해액 공급장치(1)는 상기 음극부(11)와 상기 양극부(12)의 사이로 전해액을 공급하는 공급부(2), 전해액이 저장된 용해조(16)로부터 상기 공급부로 전해액을 이송하는 이송부(3), 및 상기 음극부(11)와 상기 양극부(12)의 사이로 공급되는 전해액의 유량을 조절하는 조절부(4)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 전해액 공급장치(1)를 이용하여 전해액의 유량을 조절하도록 구현됨으로써, 상기 음극부(11)가 전착시키는 동박의 두께를 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하여 조절할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박이 상기 음극부(11)에 전착될 때 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 발생하는 동박의 두께 편차를 감소시킴으로써, 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께에 대한 균일성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박에 대한 수율 및 품질을 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께 편차를 감소시킴으로써, 동박이 이차전지용 음극에 사용되는 경우 음극 활물질의 코팅 균일성을 향상시키는데 기여할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 음극 활물질의 박리, 단락 발생 등을 저감시킴으로써, 이차전지에 대한 수율 및 품질을 향상시키는데 기여할 수 있다.
이하에서는 상기 공급부(2), 상기 이송부(3) 및 상기 조절부(4)에 관해, 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2 및 도 4를 참고하면, 상기 공급부(2)는 상기 음극부(11, 도 2에 도시됨) 및 상기 양극부(12, 도 2에 도시됨)의 사이로 전해액을 공급하는 것이다. 상기 공급부(2)는 전해액이 저장된 용해조(16)로부터 이송된 전해액을 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이로 공급할 수 있다. 이 경우, 전해액은 상기 이송부(3)에 의해 상기 용해조(16)로부터 상기 공급부(2)로 이송될 수 있다. 상기 공급부(2)는 전해액이 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이에 채워지도록 전해액을 공급할 수 있다. 상기 공급부(2)는 상기 양극부(12)에 형성된 슬릿(slit)을 통해 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이로 전해액을 공급할 수도 있다.
도 4 내지 도 9를 참고하면, 상기 공급부(2)는 공급본체(21) 및 상기 공급공(22)들을 포함할 수 있다.
상기 공급본체(21)는 상기 공급부(2)의 본체로 기능하는 것이다. 상기 공급본체(21)는 내부에 전해액을 수용할 수 있다. 상기 용해조(16)로부터 이송된 전해액은 상기 공급본체(21)의 내부에 수용될 수 있다. 상기 공급본체(21)는 상기 폭방향(X축 방향)으로 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 공급본체(21)는 상기 양극부(12)의 하측에 위치하도록 배치될 수 있다. 상기 공급본체(21)는 전체적으로 내부가 비어 있는 봉 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 내부에 전해액을 수용할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.
상기 공급공(22)들은 상기 공급본체(21)에 수용된 전해액을 통과시키는 것이다. 상기 공급공(22)들은 상기 공급본체(21)를 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 공급공(22)은 상기 공급본체(21)의 내부, 및 상기 음극부(11)와 상기 양극부(12)의 사이 각각에 연통될 수 있다. 상기 이송부(3)로부터 상기 공급본체(21)의 내부로 전해액이 이송됨에 따라 상기 공급본체(21)의 내부 압력이 증가하면, 상기 공급본체(21)의 내부에 수용된 전해액은 상기 공급공(22)들을 통과해 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이로 공급될 수 있다.
상기 공급공(22)들은 상기 폭방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 공급부(2)는 상기 공급공(22)들을 통해 상기 폭방향(X축 방향)을 따라 배치된 상기 공급영역(17)별로 전해액을 공급할 수 있다. 상기 공급공(22)들은 상기 폭방향(X축 방향)을 따라 서로 동일한 간격으로 이격되도록 형성될 수 있다. 상기 공급공(22)들은 상기 공급본체(21)에서 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이를 향하는 일면에 위치하도록 배치될 수도 있다.
이 경우, 도 6을 참고하면, 상기 공급공(22)들 각각을 통과한 전해액은 상기 공급영역(17)들 각각으로 공급될 수 있다. 상기 공급영역(17)들은 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이의 공간을 상기 폭방향(X축 방향)을 따라 상기 공급공(22)들의 개수만큼 나눈 가상의 영역들이다. 예컨대, 상기 공급공(22)이 2개 형성된 경우에는 상기 공급영역(17)들 또한 2개가 배치될 수 있다. 상기 공급공(22)이 3개 형성된 경우에는 상기 공급영역(17)들 또한 3개가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 공급영역(17)들 각각은 상기 공급공(22)들의 개수가 증가됨에 따라 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 한 크기가 감소될 수 있다.
도 2 내지 도 10를 참고하면, 상기 이송부(3)는 상기 용해조(16)로부터 상기 공급부(2)로 전해액을 이송하는 것이다. 상기 이송부(3)는 상기 공급부(2) 및 상기 용해조(16) 각각에 연결되도록 설치될 수 있다.
상기 이송부(3)는 상기 이송부재(31)들을 포함할 수 있다.
상기 이송부재(31)들은 상기 공급부(2)에 설치되는 것이다. 상기 이송부재(31)들은 상기 공급부(2)로 전해액을 이송할 수 있다. 이를 위해, 상기 이송부재(31)들 각각은 유로(311)를 포함할 수 있다. 상기 유로(311)들은 상기 이송부재(31)들 각각에 형성된 내부 공간으로, 전해액이 이송되기 위한 통로에 해당한다. 상기 유로(311)들을 통해 상기 공급부(2)로 이송된 전해액은, 상기 공급본체(21)의 내부 공간에 수용된 후에 상기 공급공(22)들을 통해 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이로 공급될 수 있다.
상기 이송부재(31)들은 상기 폭방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되도록 상기 공급부(2)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이송부재(31)들 각각은 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 가깝게 배치된 상기 공급공(22) 과 이격된 거리(D)가 감소될 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 전해액이 상기 이송부재(31) 각각으로부터 상기 공급공(22)들 각각으로 상기 폭방향(X축 방향)을 따라 이동하는 거리가 감소되도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 전해액이 상기 공급영역(17)들로 공급되기 전, 상기 공급본체(21)의 내부에 수용되는 시간을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 조절기구(41)에 의한 유량 조절 작업부터 실제 상기 공급영역(17)들에 공급되는 유량이 조절되기까지의 응답시간을 감소시킬 수 있다.
상기 이송부재(31)들은 상기 공급공(22)들이 형성된 위치의 반대쪽에서 상기 공급부(2)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 이송부재(31)들은 상기 공급본체(21)의 내부공간을 기준으로 상기 공급공(22)들이 형성된 위치에 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. 상기 이송부재(31)들을 통해 이송된 전해액은, 상기 공급본체(21)의 내부에 수용된 후에 상기 이송부재(31)들의 반대쪽에 배치된 상기 공급공(22)들을 통해 상기 공급영역(17)들로 공급될 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 서로 다른 상기 이송부재(31)로부터 이송된 전해액이 상기 공급공(22)을 통과하기 전에 상기 공급부(2)에서 혼합되는 정도를 감소시키도록 구현됨으로써, 상기 조절기구(41)들이 상기 공급영역(17)들 각각으로 공급되는 전해액의 유량을 더 개별적으로 조절할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 조절기구(41)에 의한 유량 조절 작업에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박의 두께 편차를 더 감소시켜 동박에 대한 수율 및 품질을 더 증대시킬 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 이송부재(31)들은 상기 공급공(22)들 각각으로부터 상기 공급공들이 형성된 위치의 반대쪽 방향으로 연장된 기준선(22b)들 상에 각각 위치하도록 상기 공급부(2)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 기준선(22b)들 각각은 상기 공급공(22)들의 중심을 각각 통과하면서 서로 평행하게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 이송부재(31)들 각각은 상기 공급공(22)들의 반대쪽에서 상기 공급공(22)들 각각에 대응되어 상기 공급부(2)에 설치될 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 서로 다른 상기 이송부재(31)로부터 이송된 전해액이 상기 공급공(22)을 통과하기 전에 상기 공급부(2)에서 혼합되는 정도를 감소시키도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 조절기구(41)에 의한 유량 조절 작업에 대한 정밀도를 더 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박의 두께 편차를 더 감소시켜 동박에 대한 수율 및 품질을 더 증대시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 공급본체(21)의 내부에 수용된 전해액이 상기 공급공(22)들로 도달하기까지 상기 폭방향(X축 방향)으로 이동하는 거리가 더 감소되도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 조절기구(41)에 의한 상기 공급영역(17)별 유량 조절 작업의 응답시간을 더 감소시킬 수 있다.
상기 공급부(2)가 N개(N은 2보다 큰 자연수)의 공급공(22)들을 포함하는 경우, 상기 이송부(3)는 N개의 이송부재(31)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 이송부재(31) 및 상기 공급공(22)은 서로 동일한 개수로 구비될 수 있다. 이에 따라, 각각의 상기 이송부재(31)들은 각각의 상기 공급공(22)들과 일대일 대응되어 배치될 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 각각의 상기 조절기구(41)들이 상기 공급영역(17)들 각각에 일대일 대응되어 상기 공급영역(17)들에 공급되는 전해질의 유량을 개별적으로 조절할 수 있도록 구현됨으로써, 상기 조절기구(41)에 의한 유량 조절 작업에 대한 정밀도를 더 향상시킬 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 공급본체(21)의 내부로 이송된 전해액이 상기 폭방향(X축 방향)으로 이동하는 거리가 더 감소되도록 구현됨에 따라, 상기 조절기구(41)에 의한 유량 조절 작업의 응답시간을 더 감소시킬 수 있다.
도 2 내지 도 10을 참고하면, 상기 조절부(4)는 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이로 공급되는 전해액의 유량을 조절하는 것이다. 상기 조절부(4)는 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12) 사이로 공급되는 전해액의 유량을 조절함으로써, 상기 음극부(11)가 전착시키는 동박의 두께를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 조절부(4)는 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이로 공급되는 전해액의 유량을 증대시킴으로써, 상기 음극부(11)가 전착시키는 동박의 두께를 증대시킬 수 있다. 예컨대, 상기 조절부(4)는 상기 음극부(11) 및 상기 양극부(12)의 사이로 공급되는 전해액의 유량을 감소시킴으로써, 상기 음극부(11)가 전착시키는 동박의 두께를 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 전해액 공급장치(1)를 이용하여 전해액의 유량을 조절하도록 구현됨으로써, 상기 음극부(11)가 전착시키는 동박의 두께를 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하여 조절할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박이 상기 음극부(11)에 전착될 때 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 발생하는 동박의 두께 편차를 감소시킴으로써, 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께에 대한 균일성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박에 대한 수율 및 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께 편차를 감소시킴으로써, 동박이 이차전지용 음극에 사용되는 경우 음극 활물질의 코팅 균일성을 향상시키는데 기여할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 음극 활물질의 박리, 단락 발생 등을 저감시킴으로써, 이차전지에 대한 수율 및 품질을 향상시키는데 기여할 수 있다.
상기 조절부(4)는 상기 조절기구(41)를 복수개 포함할 수 있다.
상기 조절기구(41)들은 상기 이송부재(31)들 각각에 설치된 것이다. 상기 조절기구(41)들은 상기 이송부재(31)들이 상기 공급부(2)로 이송하는 전해액의 유량을 개별적으로 조절할 수 있다. 이에 따라, 상기 조절기구(41)들은 상기 공급영역(17)별로 공급되는 전해액의 유량을 개별적으로 조절할 수 있다. 이하 상기 조절기구(41)들이 상기 공급영역(17)별로 공급되는 전해액의 유량을 조절하는 과정에 대하여 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 상기 조절기구(41)들 중에서 적어도 하나가 상기 이송부재(31)의 유로(311)를 따라 이동하는 전해액의 유량을 조절하면, 해당 이송부재(31)에 대해 상기 폭방향(X축 방향)으로 가깝게 배치된 상기 공급공(22)을 통과하는 전해액의 유량이 조절된다. 다음, 해당 공급공(22)을 통과하는 전해액의 유량이 조절되면, 상기 공급공(22)에 대응되는 공급영역(17)에 공급되는 전해액의 유량이 조절된다.
상기와 같은 과정을 통해, 상기 조절기구(41)들은 상기 공급영역(17)별로 공급되는 전해액의 유량을 개별적으로 조절할 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 음극부(11)가 전착시키는 동박의 두께를 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 부분적으로 조절할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박이 상기 음극부(11)에 전착될 때 발생하는 두께 편차를 감소시킴으로써, 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께에 대한 균일성을 향상시켜 동박에 대한 수율 및 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 동박이 이차전지용 음극에 사용되는 경우 음극 활물질의 코팅 균일성을 더 향상시키는데 기여할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 음극 활물질의 박리, 단락 발생 등을 더 저감시킴으로써, 이차전지에 대한 수율 및 품질을 향상시키는데 기여할 수 있다.
상기 조절기구(41)는 상기 유로(311)들을 통과하는 전해액의 유량이 조절되도록 상기 유로들 각각의 개방(開放) 정도를 조절할 수 있다. 상기 조절기구(41)들은 상기 유로(311)들 각각의 개방 정도를 증대시킴으로써 상기 유로(311)들 각각을 통과하는 전해액의 유량을 증대시킬 수 있다. 상기 조절기구(41)는 상기 유로(311)들 각각의 개방 정도를 감소시킴으로써 상기 유로(311)들 각각을 통과하는 전해액의 유량을 감소시킬 수 있다. 예컨대, 상기 조절기구(41)는 밸브 등을 이용하여 상기 유로(311)들의 개방 정도를 조절할 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 조절부(4)는 측정기구(42)를 포함할 수 있다.
상기 측정기구(42)는 상기 음극부(11)로부터 권출된 동박에 대해 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 두께분포를 측정하는 것이다. 상기 측정기구(42)가 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 동박의 두께분포를 측정하면, 상기 조절기구(41)들은 상기 측정기구(42)가 측정한 동박의 두께분포에 따라 상기 공급영역(17)별로 전해액의 유량이 조절되도록 이송부재(31)들 각각이 상기 공급부(2)로 이송하는 전해액의 유량을 개별적으로 조절할 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 측정기구(42)와 상기 조절기구(41)가 서로 상호작용하면서 상기 음극부(11)가 전착시키는 동박의 두께를 더 정밀하고 정확하게 조절할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 동박의 상기 폭방향(X축 방향)으로의 두께 편차를 더 감소시킬 수 있으므로, 동박의 품질 및 수율을 더 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 동박을 이용하여 제조되는 이차전지의 품질 및 수율을 더 증대시킬 수 있다.
상기 측정기구(42) 및 상기 조절기구(41)들이 서로 상호작용하면서 동박의 두께를 조절하는 과정에 대해 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 상기 측정기구(42)는 상기 음극부(11)로부터 권출된 동박에 대해 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 두께분포를 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 측정기구(42)는 상기 음극부(11)에서 동박이 권출되자마자 동박의 두께분포를 측정할 수 있다. 상기 측정기구(42)는 상기 음극부(11)에서 동박이 권출된 후 잔류 건조액이 건조된 뒤 동박의 두께분포를 측정할 수도 있다.
다음, 상기 조절기구(41)는 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 두께분포에 따라 상기 이송부재(31)들이 이송하는 전해액의 유량을 개별적으로 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 측정기구(42)에 의해 동박의 어느 일부분이 기준 두께보다 두껍다고 측정되면, 상기 조절기구(41)는 동박의 어느 일부분에 대응되는 상기 이송부재(31)를 통해 이송되는 전해액의 유량을 감소시킬 수 있다. 반대로, 상기 측정기구(42)에 의해 동박의 어느 일부분이 기준 두께보다 얇다고 측정되면, 상기 조절기구(41)는 동박의 어느 일부분에 대응되는 상기 이송부재(31)를 통해 이송되는 전해액의 유량을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 기준 두께는 동박을 제조함에 있어 목표가 되는 동박의 두께로, 동박 제조 작업 전에 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다.
다음, 상기 이송부재(31)들을 통해 상기 공급부(2)로 이송된 전해액은 상기 조절기구(41)들에 의해 조절된 유량대로 상기 공급구역(17)들에 공급될 수 있다.
다음, 상기 음극부(11)는 상기 공급구역(17)들로 공급된 전해액을 이용하여 동박을 전착시킬 수 있다. 따라서, 어느 하나의 공급구역(17)으로 공급되는 전해액의 유량이 감소하면, 상기 음극부(11) 중에서 해당 공급구역(17)과 인접한 부분에 전착는 동박의 두께는 감소될 수 있다. 어느 하나의 공급구역(17)으로 공급되는 전해액의 유량이 증가하면, 상기 음극부(11) 중에서 해당 공급구역(17)과 인접한 부분이 전착시키는 동박의 두께는 증가될 수 있다.
상기 조절부(4)는 상기 측정기구(42)를 복수개 포함할 수 있다.
상기 측정기구(42)들은 상기 음극부(11)로부터 권출된 동박에 대해 상기 폭방향(X축 방향)을 따라 배치된 측정구역(미도시)별로 동박의 두께를 측정함으로써, 상기 폭방향(X축 방향)을 기준으로 하는 동박의 두께분포를 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 측정구역은 하나의 측정기구(42)가 상기 폭방향(X축 방향)으로 동박의 두께를 측정할 수 있는 범위에 속하는 가상의 구역에 해당된다. 예컨대, 상기 조절부(4)가 M개의 상기 측정기구(42)를 포함하는 경우, 상기 측정기구(42)들은 상기 동박을 상기 폭방향(X축 방향)으로 M개의 상기 측정구역들로 나누어 각각의 측정구역별로 동박의 두께를 측정할 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 하나의 상기 측정기구(42)가 측정하는 상기 측정구역의 크기가 감소되도록 구현됨으로써, 동박 두께를 측정하는 측정작업에 대한 정확도 및 정밀도를 더 증대시킬 수 있다.
상기 측정기구(42)는 상기 음극부(11) 및 상기 권취부(15)의 사이에 위치하도록 배치될 수 있다. 동박이 상기 음극부(11)로부터 권출된 후에 상기 운반부(13), 상기 절단부(14) 및 상기 권취부(15)로 운반되는 과정에서, 상기 측정기구(42)는 상기 동박에서 기설정된 측정구역을 통과하는 부분의 두께를 연속적으로 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 측정기구(42)는 상기 음극부(11) 중에서 동박을 전착시키는 부분으로부터 이격되도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 측정기구(42)가 동박의 두께를 측정하는 측정작업을 수행함에 있어 상기 음극부(11)와 간섭되는 정도를 감소시키도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 측정기구(42)가 동박의 두께를 측정하는 측정작업에 대한 용이성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 측정기구(42)가 동박의 전착이 완료되는 지점 이후에 동박의 두께를 측정하도록 구현된다. 따라서, 본 고안에 따른 전해동박 제조장치(10)는 상기 측정기구(42)가 동박의 두께를 측정하는 측정작업에 대한 정확도를 더 증대시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 전해액 공급장치 2 : 공급부
3 : 이송부 4 : 조절부
10 : 전해동박 제조장치 11 : 음극부
12 : 양극부 13 : 운반부
14 : 절단부 15 : 권취부
16 : 용해조 17 : 공급영역
21 : 공급본체 22 : 공급공
31 : 이송부재 41 : 조절기구
42 : 측정기구 311 : 유로

Claims (9)

  1. 음극부 및 양극부의 사이로 전해액을 공급하는 공급부;
    전해액이 저장된 용해조로부터 상기 공급부로 전해액을 이송하는 이송부; 및
    상기 음극부 및 상기 양극부의 사이로 공급되는 전해액의 유량을 조절하는 조절부를 포함하며,
    상기 공급부는 음극부의 길이 방향을 따라 연장된 공급본체와 상기 이송부로부터 이송된 전해액을 통과시키는 복수개의 공급공을 포함하고,
    상기 공급공들은 상기 음극부로부터 동박(銅箔)이 권출(捲出)되는 권출방향에 대해 수직한 폭방향을 따라 서로 이격되도록 형성되며,
    상기 이송부는 상기 폭방향을 따라 서로 이격되도록 상기 공급부에 설치되는 복수개의 이송부재를 포함하고,
    상기 조절부는 상기 이송부재들 각각에 설치되는 복수개의 조절기구를 포함하며,
    상기 조절기구들은 상기 음극부 및 상기 양극부의 사이에서 상기 폭방향을 따라 배치된 공급영역별로 전해액의 유량이 조절되도록 상기 이송부재들 각각이 상기 공급부로 이송하는 전해액의 유량을 개별적으로 조절하고,
    상기 공급공은 상기 음극부를 향하게 상기 공급본체에 형성되며,
    상기 복수의 이송부재는 상기 복수의 공급공들 각각에 대응하여 상기 공급본체에 연결된 것을 특징으로 하는 전해액 공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공급부는 N개(N은 2보다 큰 자연수)의 상기 공급공을 포함하고,
    상기 이송부는 N개의 상기 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해액 공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이송부재들은 각각 전해액을 통과시키는 복수개의 유로를 포함하고,
    상기 조절기구들은 상기 유로들 각각을 통과하는 전해액의 유량이 조절되도록 유로의 개방(開放) 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 전해액 공급장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는 상기 음극부로부터 권출된 동박에 대해 상기 폭방향을 기준으로 하는 두께분포를 측정하는 측정기구를 포함하고,
    상기 조절기구는 상기 측정기구가 측정한 동박의 두께분포에 따라 상기 공급영역별로 전해액의 유량이 조절되도록 상기 이송부재들 각각이 상기 공급부로 이송하는 전해액의 유량을 개별적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 전해액 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조절부는 상기 측정기구를 복수개 포함하고,
    상기 측정기구들은 상기 음극부로부터 권출된 동박에 대해 상기 폭방향을 따라 배치된 측정구역별로 동박의 두께를 측정하도록 상기 폭방향을 따라 서로 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 전해액 공급 장치.
  9. 제1항, 제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 전해액 공급장치를 포함하는 전해동박 제조장치로서,
    전해액을 이용하여 전기도금(電氣鍍金) 방식으로 동박을 전착(電着)시키는 음극부;
    전해액을 통해 상기 음극부와 통전(通電)되는 양극부;
    상기 음극부로부터 권출된 동박을 운반하는 운반부;
    상기 운반부로부터 운반된 동박의 양측을 절단하는 절단부; 및
    상기 절단부에 의해 절단된 동박을 권취하는 권취부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해동박 제조장치.
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