KR20110024819A - 이차전지용 권취기의 절단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지 권취기에서 로터리 방식의 절단장치를 이용하여 전극을 정지하지 않고 계속 이동하면서 절단함에 의해 이차전지 권취기의 생산인덱스(Index)를 단축하여 단위시간당 생산되는 제품의 수를 증가시킬 수 있는 이차전지용 권취기의 절단장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이차전지용 권취기의 절단장치는 기재의 일측에 설치되며, 상기 기재와 접하도록 외주면에 돌출된 커터가 설치되는 커팅롤; 상기 커팅롤과 대향하는 상기 기재의 타측에 설치되는 앤빌롤; 및 상기 커팅롤과 상기 앤빌롤의 작동을 조절하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는 상기 커팅롤의 회전속도를 조절하는 속도제어부와, 상기 앤빌롤을 이동시킴에 의해 상기 커팅롤과 상기 앤빌롤 간의 간격을 조절하는 위치제어부;를 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 생산성이 향상되어 설비대수를 줄여서 생산라인을 구성할 수 있음으로써, 설비 투자비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 설비 설치에 필요한 공정면적을 감소시킬 수 있다.
권취기, 로터리, 커팅롤, 앤빌롤, 속도제어부, 위치제어부

Description

이차전지용 권취기의 절단장치{Apparatus for cutting of winder using for secondary battery}
본 발명은 이차전지용 권취기의 절단장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이차전지 권취기의 생산인덱스(Index)를 단축하여 단위시간당 생산되는 제품의 수를 증가시킬 수 있는 이차전지용 권취기의 절단장치에 관한 것이다.
최근 모바일 기술에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 다양한 요구에 부흥할 수 있는 전지에 대한 연구가 행해지고 있다. 특히, 높은 에너지 밀도, 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
일반적으로, 이차전지는 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하고 그 사이에 분리막을 개재하여 전극조립체를 만든 후, 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착한다. 그리고, 전극조립체에 주로 액체 전해질을 주입 또는 합침시키거나 고체 전해질을 사용 하여 제조된다.
여기서, 전극조립체는 외형 케이스의 크기 및 형태와 사용되는 분야에서 요구되는 용량에 따라 다양한 크기로 제조되는데, 이를 위해서는 전극조립체를 구성하는 전극을 소정의 크기로 재단하는 공정이 필수적이다.
이차전지 권취기에 주로 사용되는 전극 절단장치로는 쉐어 커터(Shear cutter) 방식이 있다. 도 1은 쉐어 커터 방식의 전극 절단장치를 나타내는 단면도로, 도 1을 참조하면, 쉐어 커터 방식은 전극(1)면 수직 방향으로 왕복 운동을 하는 마주보는 칼날(2)과 절단 시 전극(1)의 위치를 고정시키는 클램프(3)로 구성되며, 가위처럼 양 칼날(2)을 교차시켜 권심(6)에 감기는 전극(1)을 일정한 길이로 절단한다. 이를 위해 먼저 이송되는 전극(1)을 감속한 뒤 정지시키고 전극(1)을 클램프(3)로 잡는다. 전극(1) 절단 후 서서히 가속되면서 클램프(3)가 전극(1)을 잡은 채 권심(6) 쪽으로 전진하여 제품 권취가 시작될 수 있는 위치로 절단된 전극(1)의 선단을 이송시켜 분리판(4)과 함께 권취시킨다.
이러한 쉐어 커터 방식을 적용한 권취기는 전극(1)의 절단 시 전극(1)의 이송 및 권취 동작을 순간적으로 멈추고, 절단 후 다시 권취를 계속하여 중간제품인 젤리롤(Jelly roll)을 완성하는 과정을 거친다. 이로 인해 권취가 연속적으로 이루어지지 못하게 되어 시간 손실에 의한 직접적인 생산 손실이 발생하게 된다. 또한, 절단 전후로 전극(1)을 멈추고 다시 이송하는 가감속 구간에서 전극(1)에 걸리는 장력의 급격한 변화는 전극(1)의 두께 변화를 가져오게 되어, 제품의 품질을 저하시킨다.
이를 개선하기 위하여 레이저를 사용하여 전극을 절단하는 방식도 있으나, 이는 절단속도가 느릴 뿐만 아니라 장비 가격이 비싸므로, 경제적 측면에서 불리하다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이차전지 권취기에서 로터리 방식의 절단장치를 이용하여 전극을 정지하지 않고 계속 이동하면서 절단함에 의해 이차전지 권취기의 생산인덱스를 단축하여 단위시간당 생산되는 제품의 수를 증가시킬 수 있는 이차전지용 권취기의 절단장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 전극의 절단장치는 기재의 일측에 설치되며, 상기 기재와 접하도록 외주면에 돌출된 커터가 설치되는 커팅롤; 상기 커팅롤과 대향하는 상기 기재의 타측에 설치되는 앤빌롤; 및 상기 커팅롤과 상기 앤빌롤의 작동을 조절하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는 상기 커팅롤의 회전속도를 조절하는 속도제어부와, 상기 앤빌롤을 이동시킴에 의해 상기 커팅롤과 상기 앤빌롤 간의 간격을 조절하는 위치제어부;를 포함한다.
또한, 상기 속도제어부는 상기 커팅롤의 회전속도를 등속 또는 임의의 속도로 변경가능하다.
또한, 상기 기재의 절단 위치 전에 설치된 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 기재의 절단 위치를 감지하여 상기 제어부로 전송한다.
또한, 상기 커터가 형성된 영역을 제외한 상기 커팅롤의 외주면과 상기 앤빌롤 외주면의 적어도 어느 하나에는 상기 기재와 접하는 마찰력 강화부가 더 형성된 다.
또한, 상기 마찰력 강화부는 마찰력 강화부는 우레탄, 고무, 아크릴, 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 형성된다.
또한, 상기 마찰력 강화부는 상기 커팅롤 표면의 단면적이 증가되도록 표면형상을 요철 또는 엠보싱 처리한다.
또한, 상기 앤빌롤은 상기 위치제어부에 의해 상기 전극의 절단 시에만 커팅롤과 접촉된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 권취기의 절단장치는 기재의 일측에 설치되며, 상기 기재와 접하는 접촉부, 외주면에 돌출된 커터 및 일 영역에 상기 기재와 접하지 않는 비접촉부를 구비한 커팅롤; 상기 커팅롤과 대향하는 상기 기재의 타측에 설치되는 앤빌롤; 및 상기 커팅롤의 회전속도를 조절하는 속도제어부;를 포함한다.
또한, 상기 속도제어부는 상기 커팅롤의 회전속도를 등속 또는 임의의 속도로 변경가능하다.
또한, 상기 기재의 절단 위치 전에 설치된 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 기재의 절단 위치를 감지하여 상기 속도제어부로 전송한다.
또한, 상기 커팅롤의 접촉부와 상기 앤빌롤 외주면의 적어도 어느 하나는 마찰력 강화부로 형성된다.
또한, 상기 앤빌롤은 상기 기재와 접촉된다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 권취기의 절단장치는 기재의 일측 에 접하며, 외주면에 돌출된 커터가 설치되는 커팅롤; 및 상기 커팅롤과 대향하는 상기 기재의 타측에 접하며 설치되는 앤빌롤;을 포함한다.
또한, 상기 커터가 형성된 영역을 제외한 상기 커팅롤의 외주면과 상기 앤빌롤 외주면의 적어도 어느 하나에는 상기 기재와 접하는 마찰력 강화부가 더 형성된다.
또한, 상기에 기재된 이차전지용 권취기의 절단장치에 의해 절단된 기재를 이용하여 리튬 이차전지를 제조할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이차전지 권취기에서 로터리 방식의 절단장치를 이용하여 전극을 정지하지 않고 계속 이동하면서 절단함에 의해 이차전지 권취기의 생산인덱스를 단축하여 단위시간당 생산되는 제품의 수를 증가시킴으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 생산성이 향상되는 만큼 설비대수를 줄여서 생산라인을 구성할 수 있음으로써, 설비 투자비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 설비 설치에 필요한 공정면적을 감소시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이차전지용 권취기의 절단장치를 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 권취기는 트렛(20), 세퍼레이터(17)를 지지하는 다수개의 가이드롤(18), 절단장치인 로터리 커터(10)를 포함한다.
로터리 커터(10)는 기재(14)를 원하는 길이로 재단하기 위한 수단으로, 기재(14)를 사이에 두고, 기재(14)의 일측에 커팅롤(11)이 설치되고, 커팅롤(11)과 대향하는 기재(14)의 타측에 앤빌롤(13)이 설치된다. 여기서, 기재(14)는 전극일 수 있다.
커팅롤(11)의 외주면에는 커터(12)가 돌출되어 있는데, 돌출된 커터(12)는 전극(14)과 접하도록 설치된다. 그리고, 커터(12)가 형성된 영역을 제외한 커팅롤(11)의 외주면에는 전극(14)과 접하는 마찰력 강화부(11a)가 더 형성된다. 마찰력 강화부(11a)는 전극(14)과 커팅롤(11) 사이에 발생되는 마찰력을 높여주기 위한 수단으로, 마찰력 강화부는 우레탄, 고무, 아크릴, 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 마찰력 강화부(11a)는 커팅롤(11) 표면의 단면적이 증가되도록 표면형상을 요철 또는 엠보싱 처리한 형상일 수 있다.
앤빌롤(13)은 커팅롤(11)과 대향하는 전극(14)의 타측에 설치되어, 전극(14)의 절단 시 커팅롤(11)의 커터(12)가 전극(14) 속으로 파고들 수 있도록 커팅롤(11)을 받쳐주는 역할을 한다.
본 발명에 따른 로터리 커터(10)에는 커팅롤(11)과 앤빌롤(13)의 작동을 조절하는 제어부가 연결되어 있는데, 제어부는 커팅롤(11)의 회전속도를 조절하는 속 도제어부(15)와, 앤빌롤(13)을 이동시킴에 의해 커팅롤(11)과 앤빌롤(13) 간의 간격을 조절하는 위치제어부(16)를 포함한다. 여기서, 위치제어부(16)는 절단이 필요할 때 앤빌롤(13)을 커팅롤(11) 측으로 이동시킴으로써, 전극(14)의 길이가 커팅롤(11)의 원주 길이와 같은 길이로 한정되지 않도록 할 수 있다. 그리고, 속도제어부(15)는 커팅롤(11)의 회전속도를 등속 또는 임의의 속도로 변경가능하도록 하여, 전극(14)의 길이를 커팅롤(11)의 원주길이 또는 원주의 배수 길이가 아닌 임의의 길이로 절단할 수 있다.
이러한 위치제어부(16)와 속도제어부(15)의 작동이 연동되도록 전극(14)의 절단 위치 전에 센서부(19)가 설치되어, 감지된 전극(14)의 절단 위치를 제어부로 전송할 수 있다. 상세한 속도제어부(15), 위치제어부(16) 및 센서부(19)의 작동에 대해서는 후술하기로 한다.
이러한 로터리 커터(10)에 의해 절단된 전극(14)은 가이드롤(18)에 의해 지지되는 세퍼레이터(17)와 함께 권심(21)에 권취되는데, 작업의 효율성을 위하여 다수개의 권심(21)이 설치된 트렛(20)을 이용할 수 있다.
트렛(20)은 원형의 판으로, 그 상부에 전극(14) 및 세퍼레이터(17)가 권취될 수 있는 권심(21)이 2개 설치되어, 하나의 권심(21)에 권취 중인 전극(14)이 마무리되기 전에 다른 권심(21)에 전극이 감길 수 있도록 트렛(20)을 회전시켜 시간을 절약함으로써, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 미설명 부호 22는 권취된 제품을 나타낸다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단 장치의 작용을 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절단장치에 의해 전극이 절단되는 순간을 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3에서 절단된 전극의 형상을 구체적으로 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절단장치에 의해 전극이 절단되지 않는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 로터리 커터(10)는 전극(14)의 일측에서 회전에 의해 전극(14)과 접하도록 외주면에 돌출된 커터(12)를 가지는 커팅롤(11)과, 커팅롤(11)과 대향하도록 전극(14)의 타측에 설치된 앤빌롤(13)을 포함한다. 그리고, 커팅롤(11)의 회전속도와 앤빌롤(13)의 위치를 제어할 수 있는 속도제어부(15) 및 위치제어부(16)가 설치되는데, 이는 전극(14)의 절단 위치 이전에 설치된 센서부(19)에서 절단 위치를 전송하면, 연동되어 작동될 수 있다.
먼저, 센서부(19)에서 전극(14)의 절단 위치를 감지하면, 이는 제어부인 위치제어부(16)와 속도제어부(15)로 전송된다. 위치제어부(16)는 앤빌롤(13)의 위치를 임의로 제어하는데, 전극(14)을 절단하지 않을 시에는 커팅롤(11)과 떨어진 상태로 제어하고, 전극(14)을 절단할 시에는 커팅롤(11) 측으로 이동되어 커팅롤(11)과 맞닿도록 제어한다. 이때, 속도제어부(16)는 위치제어부(15)와 연동되어 작동하는데, 앤빌롤(13)이 커팅롤(11)에 맞닿기 전에 커팅롤(11)의 회전 속도를 등속이 아닌 임의의 속도로 제어한다. 이에 의해 전송받은 절단 위치에 맞추어 앤빌롤(13)이 커팅롤(11)과 맞닿음과 동시에 커터(12)가 전극(14) 상에 위치하도록 할 수 있다.
즉, 커팅롤(11)과 앤빌롤(13)이 전극(14)을 절단할 때에는 맞닿았다가 전극(14)을 절단하지 않을 때에는 떨어지도록 위치제어부(16)에서 앤빌롤(13)의 작동을 제어함으로써, 절단되는 전극(14)의 길이가 커팅롤(11)의 1회전 원주 길이와 동일한 길이로 한정되지 않도록 할 수 있다. 또한, 커팅롤(11)과 앤빌롤(13)이 떨어져 있는 동안 속도제어부(15)에서 커팅롤(11)의 회전을 등속이 아닌 임의의 속도로 변경가능하도록 커팅롤(11)의 회전 속도를 제어함으로써, 절단되는 전극(14)의 길이가 커팅롤(11)의 원주 길이의 배수가 아닌 임의의 길이로 절단할 수 있다.
이때, 로터리 커터(10)에 의해 절단된 전극(14)의 측단면은 도 4와 같이 절단된 단부의 양 모서리가 눌려져 경사면이 형성되며, 앤빌롤(13) 측보다는 커팅롤(11) 측으로 더 경사진 형태로 형성될 수 있다.
이와 같이 절단된 전극(14)은 커팅롤(11)의 외주면에 전극과 접하도록 형성된 마찰력 강화부(11a)에 의해 절단된 전극(14)을 임의의 거리까지 이송할 수 있다. 여기서, 마찰력 강화부(11a)는 우레탄과 같은 수지나 고무 등의 점탄성 재질, 또는 커팅롤(11) 표면에 마찰력을 향상시키는 가공을 한 영역일 수 있다. 즉, 마찰력 강화부(11a)는 전극(14)과 커팅롤(11) 사이에 발생되는 마찰력을 높여주어, 앤빌롤(13)과 커팅롤(11)이 밀착된 상태에서 절단된 전극(14)의 선단을 권취가능한 거리까지 이송할 수 있도록 한다.
이와 같은 로터리 커터(10)를 이용함에 의해 전극(14)을 정지하지 않고 계속 이동하면서 절단할 수 있음으로써, 이차전지 권취기의 생산인덱스를 단축하여 단위시간당 생산되는 제품의 수를 증가시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치에 의해 전극이 절단되는 순간을 나타내는 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치에 의해 전극이 이송되는 상태를 나타내는 단면도이며, 도 6c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치에 의해 전극이 절단되지 않는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치는 전극(34)의 일측에 설치된 커팅롤(36)과, 커팅롤(36)과 대향하는 전극(34)의 타측에 설치된 앤빌롤(32) 및 커팅롤(36)의 회전속도를 제어하는 속도제어부(35)를 포함한다. 여기서, 커팅롤(36)은 전극(34)과 접하는 접촉부(36a), 접촉부(36a) 일 영역의 외주면에 돌출된 커터(33) 및 회전 시에도 전극(34)과 접하지 않는 비접촉부(36b)를 포함한다. 또한, 전극(34)의 절단 위치 전에 센서부(37)가 설치되어, 전극(34)의 절단 위치가 감지되면 속도제어부(35)로 전송한다.
접촉부(36a)는 마찰력 강화부(31)일 수 있으며, 비접촉부(36b)는 커팅롤(36) 외주면의 일 영역이 커팅롤(36)의 반지름보다 짧게 형성된 영역일 수 있다. 본 실시예에서는 커팅롤(36)의 측단면의 형상이 직선 형태인 비접촉부(36b)를 형성하였으나, 그 외에 커팅롤(36)의 회전 시 전극(34)과 접하지 않는 형상이라면 어떤 형태이든지 상관없다.
도 6a를 참조하면, 전극(34)이 전극(34)을 지지하는 롤들(미도시)에 의해 이송되는 상태에서, 센서부(37)에 의해 전극(34)의 절단 위치가 감지되면 이를 속도제어부(35)로 전송한다. 이에 따라 속도제어부(35)는 커팅롤(36)의 회전 속도를 등속 또는 임의의 속도로 제어하여 전극(34)의 절단 위치에 커터(33)가 위치하도록 커팅롤(36)을 회전시켜, 전극(34)을 절단한다.
그리고, 도 6b를 참조하면, 커팅롤(36)의 외주면에 형성된 마찰력 강화부(31)는 앤빌롤(32)과 맞닿은 상태로 절단된 전극(34)의 선단이 권취될 수 있는 위치까지 전극(34)을 이송시킨다.
이후, 도 6c를 참조하면, 전극(34)의 절단 후 권취될 수 있는 위치까지 전극(34)이 이송되면, 커팅롤(36)의 외주면이 전극(34)과 접하지 않는 비접촉부(36b)가 전극(34) 상에 위치하도록 속도제어부(35)에서 커팅롤(36)의 회전을 제어한다. 즉, 전극(34)을 절단하지 않을 시에 커팅롤(36)의 커터(33)가 전극(34)에 접촉하지 않는 상태를 유지하도록 커팅롤(36)의 회전을 제어함으로써, 전극(34)의 길이를 커팅롤(36)의 원주길이에 한정되지 않게 설정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치는 단일 제품만 생산할 경우에 사용될 수 있는 장치이다. 커팅롤(41)은 전극(44)의 일측에 접하며, 외주면에 돌출된 커터(43)가 설치된다. 그리고, 앤빌롤(42)은 커팅롤(41)과 대향하는 전극(44)의 타측에 전극(44)과 접하며 설치된다. 여기서, 커팅롤(41)의 외주면은 마찰력 강화부(45)로 형성될 수 있다.
단일 제품일 경우, 필요한 전극(44)의 길이가 동일하므로, 전극(44)의 길이를 커팅롤(41)의 원주 길이와 일치되도록 하여 연속적으로 전극(44)을 절단할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따라 이차전지 권취기에서 로터리 방식의 절단장치를 이용하여 전극을 정지하지 않고 계속 이동하면서 절단함에 의해 이차전지 권취기의 생산인덱스를 단축하여 단위시간당 생산되는 제품의 수를 증가시킴으로써, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 본 발명에 따라 제조된 전극은 리튬 이차전지에 적용 가능하다.
본 발명의 실시예에서 마찰력 강화부는 커팅롤의 외주면에만 형성되었지만, 앤빌롤 외주면에만 형성될 수도 있으며, 또한, 커팅롤과 앤빌롤의 외주면 모두에 형성될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 쉐어 커터 방식의 전극 절단장치를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절단장치에 의해 전극이 절단되는 순간을 나타내는 단면도.
도 4는 도 3에서 절단된 전극의 형상을 구체적으로 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절단장치에 의해 전극이 절단되지 않는 상태를 나타내는 단면도.
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치에 의해 전극이 절단되는 순간을 나타내는 단면도.
도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치에 의해 전극이 이송되는 상태를 나타내는 단면도.
도 6c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치에 의해 전극이 절단되지 않는 상태를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터리 커터 방식의 절단장치를 나타내는 단면도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
11, 36, 41 : 커팅롤 11a, 31, 45 : 마찰력 강화부
12, 33, 43 : 커터 13, 32, 42 : 앤빌롤
14, 34, 44 : 전극 15, 35 : 속도제어부
16 : 위치제어부 19, 37 : 센서부

Claims (15)

  1. 기재의 일측에 설치되며, 상기 기재와 접하도록 외주면에 돌출된 커터가 설치되는 커팅롤;
    상기 커팅롤과 대향하는 상기 기재의 타측에 설치되는 앤빌롤; 및
    상기 커팅롤과 상기 앤빌롤의 작동을 조절하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 커팅롤의 회전속도를 조절하는 속도제어부와, 상기 앤빌롤을 이동시킴에 의해 상기 커팅롤과 상기 앤빌롤 간의 간격을 조절하는 위치제어부;를 포함하는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 속도제어부는 상기 커팅롤의 회전속도를 등속 또는 임의의 속도로 변경가능한 이차전지용 권취기의 절단장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기재의 절단 위치 전에 설치된 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 기재의 절단 위치를 감지하여 상기 제어부로 전송하는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커터가 형성된 영역을 제외한 상기 커팅롤의 외주면과 상기 앤빌롤 외주면의 적어도 어느 하나에는 상기 기재와 접하는 마찰력 강화부가 더 형성되는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마찰력 강화부는 우레탄, 고무, 아크릴, 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 형성되는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 마찰력 강화부는 상기 커팅롤 표면의 단면적이 증가되도록 표면형상을 요철 또는 엠보싱 처리한 이차전지용 권취기의 절단장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 앤빌롤은 상기 위치제어부에 의해 상기 전극의 절단 시에만 커팅롤과 접촉되는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  8. 기재의 일측에 설치되며, 상기 기재와 접하는 접촉부, 상기 접촉부의 외주면 일 영역에 돌출된 커터 및 회전 시에도 상기 기재와 접하지 않는 비접촉부를 구비한 커팅롤;
    상기 커팅롤과 대향하는 상기 기재의 타측에 설치되는 앤빌롤; 및
    상기 커팅롤의 회전속도를 조절하는 속도제어부;를 포함하는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 속도제어부는 상기 커팅롤의 회전속도를 등속 또는 임의의 속도로 변경가능한 이차전지용 권취기의 절단장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기재의 절단 위치 전에 설치된 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 기재의 절단 위치를 감지하여 상기 속도제어부로 전송하는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 커팅롤의 접촉부와 상기 앤빌롤 외주면의 적어도 어느 하나는 마찰력 강화부로 형성되는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 앤빌롤은 상기 기재와 접촉되어 있는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  13. 기재의 일측에 접하며, 외주면에 돌출된 커터가 설치되는 커팅롤; 및
    상기 커팅롤과 대향하는 상기 기재의 타측에 접하며 설치되는 앤빌롤;을 포함하는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 커터가 형성된 영역을 제외한 상기 커팅롤의 외주면과 상기 앤빌롤 외주면의 적어도 어느 하나에는 상기 기재와 접하는 마찰력 강화부가 더 형성되는 이차전지용 권취기의 절단장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 기재된 이차전지용 권취기의 절단장치에 의해 절단된 기재를 이용하여 제조된 리튬 이차전지.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2487014A1 (de) * 2011-02-10 2012-08-15 Hunkeler AG Verfahren und Vorrichtung zum Stanzen bzw. Perforieren von sich bewegenden Materialbahnen
KR101965707B1 (ko) * 2012-11-01 2019-04-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지의 전극 조립체용 권취기
CN108539242B (zh) * 2017-03-03 2021-11-30 株式会社Pole 用于形成二次电池的引线的边缘的设备
CN114335671B (zh) * 2021-12-31 2024-05-03 三一技术装备有限公司 极片复合机构及叠片装置
CN117369251B (zh) * 2023-12-07 2024-02-13 深圳市阿尔斯自动化科技有限公司 一种锂电池的切叠一体机的控制方法及其相关设备

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1259691B (de) * 1961-11-10 1968-01-25 Alfred Schmermund Umlaufende Schneidvorrichtung zum Erzeugen von geradlinigen Querschnitten in fortlaufend bewegten Papierbahnen
US3882745A (en) * 1972-12-29 1975-05-13 Koppers Co Inc Method and apparatus for accurate die-cutting
US4130042A (en) * 1977-07-25 1978-12-19 Avery International Corporation Adjustable anvil roll for die-cutting labels
JPS54104090A (en) * 1978-02-01 1979-08-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Cutter gap adjusting device
US4759247A (en) * 1987-10-22 1988-07-26 Bernal Rotary Systems, Inc. Rotary dies with adjustable cutter force
JPH0584696A (ja) * 1991-09-25 1993-04-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロータリシヤ
US5797305A (en) * 1996-02-12 1998-08-25 Moore Business Forms, Inc. On demand cross web perforation
US20020035906A1 (en) * 1996-09-17 2002-03-28 Dieter Rosenthal High-speed shear for transversely cutting rolled strip
US6012365A (en) * 1998-04-20 2000-01-11 Heidelberger Druckmaschinen Ag Reduced maintenance cutting machine
FR2781778B1 (fr) * 1998-08-03 2000-10-13 Heidelberger Druckmasch Ag Dispositif de coupe perfectionnee d'une bande de matiere dans une plieuse d'une rotative d'imprimerie, et plieuse sans pointure comprenant un tel dispositif
DE10040024C1 (de) * 2000-08-16 2002-07-25 Aichele Werkzeuge Gmbh Schneidvorrichtung
US6772663B2 (en) * 2001-04-20 2004-08-10 Tamarack Products, Inc. Apparatus and method for rotary pressure cutting
US20040003699A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-08 The Procter & Gamble Company Rotary apparatus for severing web materials
JP2004277070A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 輪転印刷機に設備する折機
KR20060118229A (ko) * 2005-05-16 2006-11-23 박완섭 자동포장기용 절단로울러
JP2007050970A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Tokyo Kikai Seisakusho Ltd 輪転機における折機の鋸装置

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