KR20110092463A - 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템 및 그 방법 - Google Patents

롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템 및 그 방법이 개시된다. 2개 이상의 소재를 합지시킨 후, 펀칭공정을 수행함에 따라 공정수를 줄이는 동시에 공정속도를 현저하게 증가시킬 수 있는 효과가 있고, 펀싱시 발생하는 버(BURR)를 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 펀칭공정에서 정지시간에 소재가 충분한 장력이 유지될 수 있도록 장력 유지부와 제1 및 제2 보조롤러를 두어, 펀칭시 소재의 움직임을 최소화함으로써 제품 생산시 불량률을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템 및 그 방법{PRODUCTION SYSTEM AND METHOD THEREFOR OF SECONDARY BATTERY MATERIALS BY ROLL TO ROLL}
본 발명은 롤투롤에 의한 2차 전지 생산 시스템 및 그 생산방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2차 전지 제조공정 중, 양극필름, 분리막 및 음극필름을 합치시키는 롤투롤 공정과 롤투롤 공정에 의해 적층된 소재를 동시에 펀칭함으로써 2차 전지의 생산이 통합적으로 이루어지도록 하여, 공정속도를 현저하게 증가시킬 수 있도록 하는 롤투롤에 의한 2차 전지 생산 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
종래의 연속공정인 롤투롤 시스템에 펀칭공정을 적용할 경우 펀칭 툴이 소재를 가공하는 시간 동안 소재는 이송을 멈춘 상태로 정지되어 있어야 한다.
하지만, 시간이 지남에 따라 권출롤의 질량 및 반경이 지속적으로 변하기 때문에 펀칭 툴을 정지시키고 이송시키는 반복공정은 가공공정으로 일정량의 소재 유입이 매우 불안정한 문제점이 있다.
또한, 정지와 이송을 반복하면서 롤투롤 시스템이 겪는 장력의 변화 범위는 제어범위를 벗어날 수 있는 위험성을 지니고 있을 뿐만 아니라, 소재의 펀칭시 충분한 장력이 유지되지 못하여 소재의 이송방향과 수직방향으로 예측 불가능하게 발생하는 소재의 움직임으로 길이 방향 및 폭 방향의 위치 정렬 오차가 증폭될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 펀칭공정에서 정지시간에 소재가 충분한 장력이 유지될 수 있도록 장력 유지부를 두어, 펀칭시 소재의 움직임으로 길이 방향 및 폭 방향의 위치 정력의 오차를 최소화할 수 있도록 하는 롤투롤에 의한 2차 전지 생산 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 양극필름이 감긴 양극필름 권취롤러, 양극필름의 하부에 적층되는 제1 분리막이 감긴 제1 분리막 권취롤러, 제1 분리막의 하부에 적층되는 음극필름이 감긴 음극필름 권취롤러, 음극필름의 하부에 적층되는 제2 분리막이 감긴 제2 분리막 권취롤러, 양극필름, 제1 분리막, 음극필름 및 제2 분리막이 하나의 소재로 합지되도록 하는 합지부, 상하운동을 통해 합지부에서 합지된 소재를 전지 형상으로 절단될 수 있도록 절단라인을 형성시키는 펀칭부, 펀칭부의 전단과 후단에 설치되어 펀칭시, 소재에서 뒤틀림이 발생하지 않도록 장력을 유지하는 장력 유지부, 합지부에 의한 합지와 펀칭부에 의한 펀칭이 완료된 소재를 최종적으로 권취하는 최종 권취롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템을 제공하고,
(a) 2개 이상의 소재를 합지하는 제1 합지부와 제2 합지부가 각각 양극필름 권취롤러에 감긴 양극필름과 제1 분리막 권취롤러에 감긴 제1 분리막을 합지하고, 음극필름 권취롤러에 감긴 음극필름과 제2 분리막 권취롤러에 감긴 제2 분리막을 합지하는 단계, (b) 제1 합지부에서 합지된 소재와 제2 합지부에서 합지된 소재를 재합지하여 펀칭공정을 수행하는 직렬펀칭 공정으로 진행할지, 제1 합지부에서 합지된 소재와 제2 합지부에서 합지된 소재에 각각 별도로 펀칭공정을 수행한 후, 합지 공정을 수행하는 병렬펀칭 공정으로 진행할지 결정하는 단계, (c) 직렬펀칭 공정으로 결정된 경우, 제3 합지부가 제1 합지부에 의해 상기 양극필름과 제1 분리막이 합지된 소재와 제2 합지부에 의해 상기 음극필름과 제2 분리막이 합지된 소재를 재합지하는 단계, (d) 펀칭부가 제3 합지부에 의해 최종적으로 합지된 소재를 배터리의 모양으로 절단라인을 형성시키는 펀칭단계, 및 (e) 최종 권취롤러가 절단라인이 형성된 소재를 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명은 2개 이상의 소재를 합지한 후, 펀칭공정을 수행함에 따라 공정수를 줄이는 동시에 공정속도를 현저하게 증가시킬 수 있는 효과가 있으며, 펀싱시 발생하는 버(BURR)를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 펀칭공정에서 정지시간에 소재가 충분한 장력이 유지될 수 있도록 장력 유지부와 제1 및 제2 보조롤러를 두어, 펀칭시 소재의 움직임을 최소화하여 제품의 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템의 제1 실시예를 도시한 도면,
도 2는 펀칭부를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템의 제2 실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템의 제3 실시예를 도시한 도면,
도 5은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템에 부수적으로 장착되는 구성을 도시한 도면,
그리고
도 6은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산방법의 흐름도이다.
명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템 및 그 방법에 대한 제1 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템은 양극필름(110)이 감긴 양극필름 권취롤러(100), 제1 분리막(210)이 감긴 제1 분리막 권취롤러(200), 음극필름(310)이 감긴 음극필름 권취롤러(300), 제2 분리막(410)이 감긴 제2 분리막 권취롤러(400), 합지부(500) 장력 유지부(600), 펀칭부(700) 및 최종 권취롤러(800)를 포함한다.
합지부(500)는 제1(510), 제2(520) 및 제3합지부(530)를 포함하는데, 제1 합지부(510)는 양극필름 권취롤러(100)에 감긴 양극필름(110)과 제1 분리막 권취롤러(200)에 감긴 제1 분리막을 외접하여 회전하는 한 쌍의 롤러 사이로 통과시켜 합지시킨다.
제2 합지부(520)는 음극필름 권취롤러(300)에 감긴 음극필름(310)과 제2 분리막 권취롤러(400)에 감긴 제2 분리막(410)을 외접하여 회전하는 한 쌍의 롤러 사이로 통과시켜 합지시킨다.
그리고, 제3 합지부(530)는 최종적으로 상술한 제1 합지부(510)와 제2 합지부(520)에서 합지된 소재, 즉 양극필름(110)과 제1 분리막(210), 음극필름(310) 및 제2 분리막(410)을 외접하여 회전하는 한 쌍의 롤서 사이로 통과시켜 합지시킨다.
펀칭부(700)는 제3 합지부(530)에서 최종적으로 합지된 소재가 배터리의 모양으로 절단이 용이하게 이루어지도록 하는 절단라인을 형성시킨다.
펀칭부(700)에 대하여 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 펀칭부를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 합지된 소재의 이동을 가이드 하는 가이드 롤러(710), 가이드 롤러 사이의 가로방향으로 놓인 다이(720), 가이드 롤러(710)를 이동하는 소재의 장력을 증가시키기 위한 제1 보조롤러(730)와 제2 보조롤러(750) 및 합지된 소재를 배터리 모양으로 용이하게 절단되도록 절단시키기 위해 상하운동을 통해 펀칭이 이루어지는 펀칭툴(740)을 포함한다.
상술한 구성을 갖는 펀칭부(700)에 의한 합지된 소재의 펀칭은 가이드 롤러(710)를 따라 합지부에서 합지된 소재가 이동하면, 펀칭이 이루어질 소재의 양단을 눌러 소재의 장력을 조절하기 위해 제1 보조롤러(730)가 하강하여 가이드롤러(710)의 외주면과 외접하게 되고, 이때 배터리 모양의 절단도구가 구비된 펀칭툴(740)이 하강하여 하부에서 지지하는 다이(720)와 접촉함에 따라 펀칭툴(740)과 다이(720)사이의 소재에 절단라인을 형성시킨다.
이때, 제2 보조롤러(150)는 가이드 롤러(710)를 경유하기 위해 상향하는 소재의 측면 부분과 하향하는 소재의 측면부위에 배치되어, 소재를 안쪽 방향으로 소정의 깊이만큼 눌러주어, 제1 보조롤러(730)와 협동하여 펀칭이 이루어질 소재의 장력을 조절한다.
한편, 상술한 펀칭부(700)의 전단과 후단에는 장력 유지부(600)가 형성되어 있는데, 해당 장력 유지부(600)는 펀칭부(700)에서 펀칭툴(740)이 하강함에 따라 합지된 소재가 뒤틀림 없이 펀칭이 이루어지도록 한다.
장력 유지부(600)는 복수의 롤러가 등 간격을 유지한 상태로 평행하게 배열되어 합지된 소재가 하부의 롤러에서 상부의 롤러로, 상부의 롤러에서 하부의 롤러로 반복적으로 거치되어 이동방향을 상부와 하부로 변화됨에 따라 장력을 조절하고 유지하게 된다.
참고로, 본 발명에 따른 실시예에서는 하부에 4개의 롤러가 등 간격으로 배열되고, 하부에 배열된 롤러의 등 간격 사이와 대응되는 위치에 평행하게 윗 쪽으로 3개의 롤러가 평행하게 배열되어 있다.
합지부(500)에서 합지된 후, 펀칭된 소재는 후단의 장력 유지부(600a) 통과한 후, 최종 권취롤러(800)에 감겨 2차 전지 소재로 상품화된다.
한편, 최종 권취롤러(800)는 권취롤 내부의 소재들을 보호하고 층간의 밀림 현상이나 측면부의 일그러짐 현상 또는 내부에서의 소재의 접힘 현상들을 방지하기 위하여 권취장력을 일정비율 혹은 원하는 프로파일로 감소시켜 권취롤 내부의 응력을 조정하는 테이퍼 텐션 로직을 적용하여 소재를 권취한다.
도 3을 참조하여 제2 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템은 병렬구조로서, 양극필름 권취롤러(100)에 감기 양극필름(110)과 제1 분리막 권취롤러(200)에 감긴 제1 분리막(210)이 합지부(500)의 제1 합지부(510)에서 합지된 소재와 음극필름 권취롤러(300)에 감기 양극필름(310)과 제2 분리막 권취롤러(400)에 감긴 제1 분리막(410)이 합지부(500)의 제2 합지부(520)에서 합지된 소재가 각각 별도로 제1 실시예에서 서술한 바와 같은 펀칭공정이 이루어지고, 제3 합지부(530)에서 합진된 후, 최종 권취롤러(800)에 감긴다.
도 4를 참조하여 제3 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템의 다른 실시예를 도시한 도면으로, 도시된 바와 같이 상술한 제 1실시예와 같이 직렬구조로 이루어진 2차 전지소재 생산 시스템의 경우 빨라지는 공정속도에 대응하기 위하여 최종장력 유지부(600)사이에 2개의 펀칭부(700)를 직렬로 배열한다.
제3 실시예에서, 본 발명에 따른 2차 전지소재 생산 시스템의 펀칭부(700)을 직렬로 길게 배치함에 따라 각 권취롤러에 감긴 양극필름(110), 제1 분리막(210), 음극필름(310) 및 제2 분리막(410)의 낭비되는 영역을 줄일 수 있으며, 빠른 생산속도에 맞추어 펀칭공정이 이루어지기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 모든 실시예에서 점선으로 테두리 친부분에서의 합지와 펀칭공정은 전지소재에 의한 전지의 수명이 단축되는 것을 방지하기 위하여 건조한 상태에서 이루어져야 한다.
상술한 모든 실시예에 적용되는 구성에 대하여, 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 5은 권취롤러와 합지부, 합지부와 합지부 그리고 합지부와 최종 권취롤러 사이에 부수적으로 장착되는 구성이 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 권취롤러와 합지부, 합지부와 합지부 그리고 합지부와 최종 권취롤러 사이에 부수적으로 장착되는 구성은 장력제어용 센서(910), 덴서(920), 최소 경로 가이드부(930), 랩 앵글 계산부(940), 래터러 제어부(950) 및 운전속도 제어부(960)로 구성된다.
장력제어용 센서(910)는 제1 합지부(510), 제2 합지부(520), 제 3합지부(530) 및 최종 권취롤러(800) 전단에 설치된다.
제 1합지부(510) 전단에 설치되는 장력 제어용 센서(910)는 물성이 서로 상이하기 때문에 양극필름(110)과 제1 분리막(210)이 합지될 때, 길이방향 변형이 발생하게 되는데, 이러한 길이방향의 변형을 최소화하기 위하여 양극필름(110)과 제1 분리막(210)에 작용하는 장력을 정밀하게 측정한다.
제 2합지부(520) 전단에 설치되는 장력제어용 센서(910)는 물성이 서로 상이하기 때문에 음극필름(310)과 제2 분리막(410)이 합지될 때, 길이방향 변형이 발생하게 되는데, 이러한 길이방향의 변형을 최소화하기 위하여 음극필름(210)과 제2 분리막(410)에 작용하는 장력을 정밀하게 측정한다.
제3 합지부(530) 전단에 설치되는 장력 제어용 센서(910)는 물성이 서로 상이하기 때문에 제1 합지부(510)과 제 2합지부(510)로부터 출력되는 소재가 합지될 때, 역시 길이방향 변형이 발생하게 되는데, 이러한 길이방향 변형을 최소화하기 위하여 제1 합지부(510)에서 합지된 소재와 제2 합지부(520)에서 합지된 소재에 작용하는 장력을 정밀하게 측정한다.
그리고, 최종 권취롤러(800) 전단에 설치되는 장력 제어용 센서(910)는 서로 상이한 물성을 가진 복수 소재가 합지공정과 펀칭공정이 완료되어, 최종 권취롤러(800)에 권취되는 과정에서 최종 권취롤러(800)의 회전력에 의해 층간 밀림현상과, 길이방향 변형을 최소화하기 위하여 최종적으로 합지된 소재에 작용하는 장력을 정밀하게 측정한다.
덴서(920)는 시스템의 운전속도를 고려하여 저속의 영역에서 시스템 장력제어용으로 이용되며, 이외에도 합지시 발생하는 장력 외란을 흡수하는 용도로 사용된다.
특히, 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템에서 사용되는 세미 액티브(semi-active) 형태의 덴서(920)는 덴서 자체의 액추에이터(ACTUATOR)는 없지만 덴서의 감쇠작용과 센서로서의 기능을 이용하거나, 상술한 장력 제어용 센서(910)가 정밀하게 측정한 장력의 수치를 바탕으로 전단에 배치된 구동롤의 속도를 변화시킴으로써 구간의 장력을 제어한다.
단, 공정속도가 현저히 느린 경우 모터 감속비가 매우 낮아 장력제어 시정수 보다 모터의 시정수가 큰 경우 액티브한 덴서를 사용하여 장력을 제어한다.
최소 경로 가이드부(930)는 본 발명에 따른 2차 전지소재 생산 시스템으로 유입되는 소재가 최소의 경로로 유입되도록 하여 신속한 생산이 이루어지도록 하여 생상성이 향상되도록 한다.
곡률이 크게 변할 경우 상이한 특성을 가진 소재들 간에는 굽힘 변형량이 달라져 소재간 전달 응력이 발생하게 되고, 그에 따라 길이방향 정렬 오차가 발생하게 되는데, 랩 앵글 계산부(940)는 이러한 소재들의 길이방향 정렬 오차를 최소화하기 위하여, 경로상에 놓인 곡률을 고려하여 롤러의 최소 크기를 장력과의 관계로부터 롤러의 반경과 이에 따른 랩앵글을 계산한다.
래터럴 제어부(950)는 측방향 변위 제어를 담당함으로써, 전지의 안정성을 결정하는 중요한 구성이다.
운전속도 제어부(960)는 설정된 속도로 소재를 양산하기 위하여, 고속구간에서는 되먹임 장력제어를 이용하여 상술한 장력제어용 센서(910)를 제어함으로써 구동 롤의 회전속도를 제어하고, 감속비가 큰 저속구간에서는 상술한 덴서(920)을 제어하여 장력 외란을 감쇄시킴으로써, 구동 롤의 회전속도를 제어한다.
이하, 첨부된 도 6을 참보하여 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산방법에 대하여 상세히 설명한다
도 6은 본 발명에 따른 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산방법의 흐름도 이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 합지부(510)와 제2 합지부(520)가 각각 양극필름 권취롤러(100)에 감긴 양극필름과 제1 분리막 권취롤러(200)에 감긴 제1 분리막(210)을 합지하고, 음극필름 권취롤러(300)에 감긴 음극필름과 제2 분리막 권취롤러(400)에 감긴 제2 분리막(410)을 합지하는 단계를 수행한다(S100).
사용자의 설정에 따라 이후 단계에서는 제1 합지부(510)에서 합지된 소재와 제2 합지부(520)에서 합지된 소재를 재합지하여 펀칭공정을 수행하는 직렬펀칭 공정으로 진행할지, 제1 합지부(510)에서 합지된 소재와 제2 합지부(520)에서 합지된 소재에 각각 별도로 펀칭공정을 수행한 후, 재합지 공정을 수행하는 병렬펀칭 공정으로 진행할지 결정하는 단계를 수행한다(S200)
`S200`단계에서 직렬펀칭 공정으로 결정된 경우, 제3합지부(530)가 제1 합지부(510)에 의해 양극필름(110)과 제1 분리막(210)이 합지된 소재와 제2 합지부(520)에 의해 음극필름(310)과 제2 분리막(410)이 합지된 소재를 재합지하는 단계를 수행한다(S300).
펀칭부(700)가 `S300`단계에서 제3 합지부(530)에 의해 최종적으로 재합지된 소재를 배터리의 모양으로 절단이 용이하도록 절단라인을 형성시키는 펀칭단계를 수행한다(S400).
한편, 직렬 펀칭공정이 진행되는 경우 공정속도가 빨라지게 되는데 이러한 고정속도에 대응하기 위하여 장역 유지부(600)에 배열되는 펀칭부(700)는 2개가 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.
`S400`단계에서 펀칭부(700)에 의한 펀칭공정 수행시, 제1 보조롤러(730) 및 제2 보조롤러(750)가 펀칭되는 부분을 팽창시켜 장력을 가공시의 설정범위 내로 조절하여 증가시키는 단계를 동시에 수행한다.
즉, 제1 보조롤러(730)는 가이드 롤러(710)를 따라 제3 합지부(530)에서 최종적으로 합지된 소재가 이동하면, 가이드 롤러(710)의 외주면과 외접하여 펀칭이 이루어질 소재의 양단을 눌러 장력이 증가 되도록 하고, 더불어 제2 보조롤러(750)는 가이드 롤러(710)를 경유하기 위해 상향하는 소재의 측면 부분과 하향하는 소재의 측면부위에 배치되어, 소재를 안쪽 방향으로 소정의 깊이만큼 눌러, 제1 보조롤러(730)와 협동하여 펀칭이 이루어질 소재의 장력을 가공시의 설정범위 내로 조절하여 더욱 증가시킨다.
`S200`단계에서 병렬펀칭 공정으로 결정된 경우 제1 합지부(510)에 의해 양극필름(110)과 제1 분리막(210)이 합지된 소재와 제2 합지부(520)에 의해 음극필름(310)과 제2 분리막(410)이 합지된 소재를 각각 별도로 상술한 `S400`에서와 같이 펀칭하는 단계를 수행한다(S300`).
`S300`단계가 완료되면, 제3 합지부(530)는 제1 합지부(510)와 제2 합지부(520)에서 각각 별도로 합지된 소재를 합지하는 단계를 수행한다(S400`)
상술한, S400 또는 S400`단계의 작업이 완료되면, 최종 권취롤러(800)는 합지와 펀칭공정이 완료된 소재를 층간의 밀림 현상이나 측면부의 일그러짐 현상 또는 내부에서의 접힘 현상들이 발생하지 않도록 테이퍼 테션 로직을 적용하여 권취하는 단계를 수행한다(S500).
이상에서 본 발명은 실시예로 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 당업자가 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하다는 것은 명백하며, 이러한 변형과 수정 역시 첨부된 특허청구범위에 속한다는 것은 당연하다.
100 : 양극필름 권취롤러 110 : 양극필름
200 : 제1 분리막 권취롤러 210 : 제1 분리막
300 : 음극필름 권취롤러 310 : 음극필름
400 : 제2 분리막 권취롤러 410 : 제2 분리막
500 : 합지부 510 : 제1 합지부
520 : 제2 합지부 530 : 제3 합지부
600 : 장력 유지부 700 : 펀칭부
710 : 가이드 롤러 720 : 다이
730 : 제1 보조롤러 731 : 연결 프레임
740 : 펀칭툴 750 : 제2 보조롤러
800 : 최종 권취롤러

Claims (12)

  1. 양극필름(110)이 감긴 양극필름 권취롤러(100);
    상기 양극필름(100)의 하부에 적층되는 제1 분리막(210)이 감긴 제1 분리막 권취롤러(200);
    상기 제1 분리막(210)의 하부에 적층되는 음극필름(310)이 감긴 음극필름 권취롤러(300);
    상기 음극필름(310)의 하부에 적층되는 제2 분리막(410)이 감긴 제2 분리막 권취롤러(400);
    상기 양극필름(110), 상기 제1 분리막(210), 상기 음극필름(310) 및 상기 제2 분리막이 하나의 소재로 합지되도록 하는 합지부(500);
    상하운동을 통해 상기 합지부(500)에서 합지된 소재를 전지 형상으로 절단될 수 있도록 절단라인을 형성시키는 펀칭부(700);
    상기 펀칭부(700)의 전단과 후단에 설치되어 펀칭시, 상기 소재에서 뒤틀림이 발생하지 않도록 장력을 유지하는 장력 유지부(600);및
    상기 합지부(500)에 의한 합지와 상기 펀칭부(700)에 의한 펀칭이 완료된 소재를 최종적으로 권취하는 최종 권취롤러(800);를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 펀칭부(700)는
    상기 합지부(500)에서 합지된 소재의 이동을 가이드 하도록 소정의 거리만큼 이격되어 있는 하나 이상의 가이드 롤러(710);
    상기 가이드 롤러(710)의 이격거리 내에 길이방향으로 놓여 있으며, 상기 가이드 롤러(710)를 이동하는 상기 소재의 하부에 평행하게 위치된 다이(720);
    한 쌍의 롤러가 연결 프레임(731)으로 상기 가이드 롤러(710)의 이격거리 보다 가깝지만, 상기 가이드 롤러(710)를 통과하지 않는 거리만큼 이격되어, 상기 가이드 롤러(710)의 외주면에 접촉함에 따라 상기 가이드 롤러(710) 상을 이동하는 소재의 장력을 증가시키는 제1 보조롤러(730); 및
    반복적인 상하운동을 통해 상기 제1 보조롤러(730)와 상기 가이드 롤러(710)의 외주면이 접촉하여 장력이 증가된 소재 부분에 절단라인을 형성시키는 절단도구가 구비된 펀칭툴(740);을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 펀칭부(700)는
    상기 가이드 롤러(710)를 경유하기 위해 상향하는 소재의 측면 부분과 하향하는 소재의 측면부위에 배치되어, 소재를 안쪽 방향으로 소정의 깊이만큼 눌러주어 상기 제1 보조롤러(730)와 함께 소재의 장력을 증가시키는 제2 보조롤러(750);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 장력 유지부(600)는
    상부와 하부에 가로방향으로 복수의 롤러가 등 간격을 유지한 상태로 평행하게 배열되어 있고, 합지된 소재가 하부의 롤러에서 상부의 롤러로, 상부의 롤러에서 하부의 롤러로 반복적으로 거치되어 이동방향을 상부와 하부로 변화시킴에 따라 소재의 장력을 유지시키는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 최종 권취롤러(800)는 권취롤러 내부의 소재들을 보호하고 층간의 밀림 현상이나 측면부의 일그러짐 현상 또는 내부에서의 소재의 접힘 현상들을 방지하기 위하여 권취장력을 일정비율 혹은 원하는 프로파일로 감소시켜 권취롤 내부의 응력을 조정하는 테이퍼 텐션 로직을 적용되는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 합지부(500)의 제1 합지부(510), 제2 합지부(520) 및 제 3합지부(530)의 전단에 설치되어, 물성이 서로 상이한 소재들이 합지되기 전, 소재에 작용하는 장력을 측정하여 길이방향 변형이 최소화되도록 하는 장력 제어용 센서(910);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 시스템.
  7. (a) 2개 이상의 소재를 합지하는 제1 합지부(510)와 제2 합지부(520)가 각각 양극필름 권취롤러(100)에 감긴 양극필름(110)과 제1 분리막 권취롤러(200)에 감긴 제1 분리막(210)을 합지하고, 음극필름 권취롤러(300)에 감긴 음극필름(310)과 제2 분리막 권취롤러(400)에 감긴 제2 분리막(410)을 합지하는 단계;
    (b) 상기 제1 합지부(510)에서 합지된 소재와 상기 제2 합지부(520)에서 합지된 소재를 재합지하여 펀칭공정을 수행하는 직렬펀칭 공정 또는 상기 제1 합지부(510)에서 합지된 소재와 상기 제2 합지부(520)에서 합지된 소재에 각각 별도로 펀칭공정을 수행한 후, 합지 공정을 수행하는 병렬펀칭 공정을 선택하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계에서 직렬펀칭 공정으로 선택된 경우, 제3 합지부(530)가 상기 제1 합지부(510)에 의해 상기 양극필름(110)과 상기 제1 분리막(210)이 합지된 소재와 제2 합지부(520)에 의해 상기 음극필름(310)과 상기 제2 분리막(410)이 합지된 소재를 재합지하는 단계;
    (d) 펀칭부(700)가 상기 (c)단계에서 상기 제3 합지부(530)에 의해 최종적으로 합지된 소재를 배터리의 모양으로 절단라인을 형성시키는 펀칭단계; 및
    (e) 최종 권취롤러(800)가 상기 (d)단계에서 절단라인이 형성된 소재를 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 방법.
  8. 상기 제 7항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 병렬펀칭 공정으로 결정된 경우,
    (c`) 상기 제1 합지부(510)에 의해 상기 양극필름(110)과 상기 제1 분리막(210)이 합지된 소재와 상기 제2 합지부(520)에 의해 상기 음극필름(310)과 상기 제2 분리막(410)이 합지된 소재를 각각 별도로 펀칭하는 단계; 및
    (d`) 제3 합지부(530)가 상기 제1 합지부(510)와 상기 제2 합지부(520)에서 각각 별도로 합지된 소재를 합지하는 단계;로 상기 (b)단계 이후의 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 방법.
  9. 상기 제 7항의 (d)단계 또는 상기 제 8항의 (c`)단계에 있어서,
    펀칭부(700)에 의한 펀칭 공정시, 상기 펀칭부(700)의 상단에 위치한 제1 보조롤러(730)와 양 측면에 위치한 제2 보조롤러(750)가 펀칭되는 부분의 소재를 팽창시켜 장력을 증가시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 보조롤러(730)는
    한 쌍의 롤러가 연결 프레임(731)으로 상기 펀칭부(700)의 가이드 롤러(710)의 이격거리 보다 가깝지만, 상기 가이드 롤러(710)를 통과하지 않는 거리만큼 이격되어, 상기 가이드 롤러(710)의 외주면에 접촉함에 따라 상기 가이드 롤러(710) 상을 이동하는 소재의 장력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제2 보조롤러(150)는
    상기 펀칭부(700)의 상기 가이드 롤러(710)를 경유하기 위해 상향하는 소재의 측면 부분과 하향하는 소재의 측면부위에 배치되어, 소재를 안쪽 방향으로 소정의 깊이만큼 눌러주어 상기 소재의 장력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 직렬펀칭 공정으로 결정된 경우,
    상기 (d)단계에서 절단라인을 형성하는 펀칭공정이 2회 이상 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤투롤에 의한 2차 전지소재 생산 방법.
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