KR20150041351A - 전극 탭 제조 장치 및 방법 - Google Patents

전극 탭 제조 장치 및 방법

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KR20150041351A
KR20150041351A KR20130119770A KR20130119770A KR20150041351A KR 20150041351 A KR20150041351 A KR 20150041351A KR 20130119770 A KR20130119770 A KR 20130119770A KR 20130119770 A KR20130119770 A KR 20130119770A KR 20150041351 A KR20150041351 A KR 20150041351A
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이범혁
강성모
남상봉
문광식
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 동일한 압력으로 전극 탭 재료를 압연하더라도 전극 탭 재료를 보다 용이하게 압연할 수 있도록 하는 전극 탭 제조 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전극 탭 제조 장치는, 이차 전지에 사용되는 전극 탭을 제조하는 장치로서, 전극 탭 재료를 고주파 유도 방식으로 가열하는 고주파 유도 가열부; 및 상기 가열된 전극 탭 재료에 대하여 두께 방향으로 압력을 가하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전극 탭 제조 장치 및 방법{Apparatus and method for manufacturing electrode tap}
본 발명은 전극 탭을 제조하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 탭을 압연하는 공정이 보다 용이하게 수행될 수 있도록 하는 전극 탭 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압는 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 용량이 크고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 전지 케이스(외장재)를 구비한다.
한편, 리튬 이차 전지는 전지 케이스의 종류에 따라, 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
캔형 이차 전지는, 전극 조립체가 금속 재질의 캔에 내장되는 형태로 구성된다. 그리고, 캔형 이차 전지는 다시 금속 캔의 형상에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다. 이러한 각형 또는 원통형 이차 전지의 외장재는 개방단이 형성된 전지 케이스 및 전지 케이스의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체를 구비한다.
도 1은, 일반적인 원통형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 원통형 이차 전지는 상단이 개방된 원통형 전지 케이스(40), 전지 케이스(40)의 내부에 수용되는 전극 조립체(30) 및 전지 케이스(40)의 상부에 결합되는 캡 조립체(50)를 구비한다.
전극 조립체(30)는 통상적으로 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터가 개재된 상태로 권취된 구조를 가질 수 있는데, 양극판에는 양극 탭(11)이 부착되어 캡 조립체(50)에 접속되고, 음극판에는 음극 탭(12)이 부착되어 전지 케이스(40)의 하단에 접속될 수 있다. 따라서, 양극 탭(11)이 연결된 캡 조립체(50)는 양극 단자로서 기능할 수 있고, 음극 탭(12)이 연결된 전지 케이스(40)는 음극 단자로서 기능할 수 있다.
파우치형 이차 전지는, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되는 형태로 구성된다.
도 2는, 일반적인 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 파우치형 이차 전지는 상부 파우치(41)와 하부 파우치(42)로 구성된 파우치 외장재(전지 케이스)의 내부 공간에 전극 조립체(30)와 함께 전해액이 수납된다. 여기서, 상부 파우치(41)와 하부 파우치(42)는 실링부가 서로 실링됨으로써 파우치 외장재의 내부 공간이 밀폐될 수 있도록 한다.
파우치형 이차 전지의 전극 조립체(30) 역시, 양극판과 음극판, 그리고 그 사이에 개재된 세퍼레이터를 기본 구조로 가지며, 양극판 및 음극판으로부터 각각 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)이 돌출되게 부착된다. 그리고, 이러한 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)은 각각 양극 리드(21) 및 음극 리드(22)와 결합되며, 양극 리드(21)와 음극 리드(22)의 일부는 파우치 외장재의 외부로 노출됨으로써 이차 전지 외부의 구성요소와 전기적으로 연결될 수 있도록 전극 단자를 제공한다.
이처럼, 원통형 전지나 파우치형 이차 전지는 모두 전극 탭, 즉 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)을 구비하며, 이러한 양극 탭(11) 및 음극 탭(12)은 각각 전극 조립체(30)의 양극판 및 음극판에 부착된다.
이러한 전극 탭은 통상적으로 다음과 같은 과정을 통해 제조된다.
도 3은, 종래기술에 따른 전극 탭 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 전극 탭을 제조하기 위해서는 먼저 전극 탭 재료를 준비하고(S10), 이러한 전극 탭 재료를 넓은 판형으로 성형하여 판형 탭이 형성되도록 한다(S20). 그리고 나서, 판형으로 성형된 탭은 이차 전지에서 요구되는 두께로 압연된다(S30).
이와 같이 이차 전지에서 요구되는 두께로 전극 탭이 압연되려면, 판형 탭에 충분한 힘이 가해져야 한다. 이차 전지에 사용되는 전극 탭은 에너지 밀도를 높이기 위해서나, 이 밖의 다른 여러 가지 요구로 인해 얇은 박막 형태로 제조되는 경우가 많다. 이와 같이 박막형의 전극 탭이 요구되는 경우에는 특히, 압연과정에서 충분한 힘이 가해질 필요가 있다.
그런데, 종래에는 단순히 판형 탭을 압연하는 압연 장치의 압력을 변화시키는 방법을 통해 판형 탭을 압연함으로써 전극 탭의 두께를 조절하였다. 특히, 박막형의 전극 탭이 요구되는 경우 압연 장치의 압력을 단순히 증가시켜 판형 탭을 압연하였고, 다른 수단이나 방법을 이용하여 판형 탭을 압연하여 전극 탭을 제조하는 방법에 대한 연구는 이루어지지 않는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 동일한 압력으로 판형 탭을 압연하더라도 판형 탭을 보다 용이하게 압연할 수 있도록 하는 전극 탭 제조 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전극 탭 제조 장치는, 이차 전지에 사용되는 전극 탭을 제조하는 장치로서, 전극 탭 재료를 고주파 유도 방식으로 가열하는 고주파 유도 가열부; 및 상기 가열된 전극 탭 재료에 대하여 두께 방향으로 압력을 가하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고주파 유도 가열부는 상기 전극 탭 재료와 이격되어 상기 전극 탭 재료의 외부를 둘러싸도록 형성된 코일 유닛과 상기 코일 유닛 양단에 연결되어 폐회로를 구성하고, 상기 코일 유닛에 교류 전류를 공급하는 전류 공급 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 가압부는 상부 압연롤 및 하부 압연롤을 구비하고, 상기 상부 압연롤 및 상기 하부 압연롤이 회전하여 상기 전극 탭 재료를 압연하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 전극 탭 재료를 이송하는 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 전극 탭 재료를 길이 방향으로 절단하는 절단부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전극 탭 제조 방법은, 이차 전지에 사용되는 전극 탭을 제조하는 방법으로서, 전극 탭 재료를 고주파 유도 방식으로 가열하는 단계; 및 상기 가열된 전극 탭 재료에 대하여 두께 방향으로 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고주파 유도 가열 단계는, 상기 전극 탭 재료와 이격되어 상기 전극 탭 재료의 외부를 둘러싸도록 형성된 코일 유닛과 상기 코일 유닛 양단에 연결되어 폐회로를 구성하고, 상기 코일 유닛에 교류 전류를 공급하는 전류 공급 유닛을 구비한 고주파 유도 가열부를 이용하여 전극 탭 재료를 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 가압 단계는, 상부 압연롤 및 하부 압연롤을 구비하는 가압부를 이용하여, 상기 전극 탭 재료를 압연하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 전극 탭 재료를 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 전극 탭 재료를 길이 방향으로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 고주파 유도 가열을 이용하여 전극 탭 재료에 열을 가함으로써 전극 탭 재료의 전성(malleability)을 증가시켜 동일한 압력을 가하더라도 전극 탭 재료가 보다 용이하게 압연될 수 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 일반적인 원통형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는, 일반적인 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은, 종래기술에 따른 전극 탭 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는, 도 4의 정면도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 유도 가열부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는, 도 4의 정면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전극 탭 제조 장치는, 이차 전지에 사용되는 전극 탭을 제조하는 장치로서, 고주파 유도 가열부(100) 및 가압부(200)를 포함한다.
상기 고주파 유도 가열부(100)는 전극 탭 재료(m)를 고주파 유도 방식으로 가열하는 기능을 수행한다. 여기서, 전극 탭 재료(m)는 전극 조립체에 부착될 수 있는 최종 두께로 압연되기 전의 상태에 있는 전극 탭을 의미한다. 예를 들어, 전극 탭 재료(m)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 판형으로 성형된 탭일 수 있다.
이러한 전극 탭 재료(m)는 전기적 전도성이 좋은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 탭 재료(m)는, 전기적 전도성이 좋은 알루미늄, 구리, 니켈 및 SUS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 전극 탭 재료(m)의 구체적인 종류에 한정되는 것은 아니며, 전극 탭 재료(m)로서 이용될 수 있는 다양한 재료가 본 발명에 채용될 수 있다.
바람직하게는, 이러한 전극 탭 재료(m)는, 전극 탭 재료(m)가 부착되는 전극판과 동일한 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 재질을 주성분으로 하는 양극판에 부착되는 양극 탭을 제조하고자 하는 경우, 전극 탭 재료(m)는 주성분으로 알루미늄을 포함할 수 있다. 또한, 구리 재질을 주성분으로 하는 음극판에 부착되는 음극 탭을 제조하고자 하는 경우, 전극 탭 재료(m)는 주성분으로 구리를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고주파 유도 가열부(100)는, 전극 탭 재료(m)가 가압되기 이전에 또는 가압되는 도중에 전극 탭 재료(m)를 고주파 유도 방식으로 가열할 수 있다. 전극 탭 재료(m)는 금속 성분을 주로 포함하고 있으므로, 전극 탭 재료(m)가 가열되는 경우 전극 탭 재료(m)의 온도가 높아지게 되므로, 전극 탭 재료(m)의 전성(malleability)이 높아질 수 있다. 여기서, 전성(malleability)이란, 압력을 받으면 얇게 펴지는 성질을 말하는데, 금속의 전성은 온도에 비례하며, 온도의 영향을 크게 받는다. 따라서, 전극 탭 재료(m)를 동일한 압력으로 가압하더라도 가열된 전극 탭 재료(m)는 가열되지 않은 전극 탭 재료(m)보다 얇게 펴지기 쉽다. 따라서, 본 발명에 의하면 보다 용이하게 박막 형태의 전극 탭을 제조할 수 있다.
바람직하게는, 상기 고주파 유도 가열부(100)는, 전극 탭 재료(m)를 고주파 유도 방식으로 가열하기 위해, 코일 유닛(110) 및 전류 공급 유닛(120)을 포함할 수 있다.
상기 코일 유닛(110)은, 전극 탭 재료(m)와 이격되어 전극 탭 재료(m)의 외부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이러한 코일 유닛(110)은 후술할 전류 공급 유닛(120)으로부터 교류 전류를 공급받아, 전자기장을 생성하고 전자기 유도 현상에 의해 전극 탭 재료(m)에 유도 전류를 발생시킨다. 전극 탭 재료(m)에 발생한 유도 전류는 전극 탭 재료(m) 내부를 흐르게 되고, 전극 탭 재료(m)의 저항 손실로 인해 전극 탭 재료(m)에는 열이 발생한다. 전극 탭 재료(m)에 발생한 열은 전극 탭 재료(m)를 가열시키고 이로 인해 전극 탭 재료(m)의 전성이 높아진다.
상기 전류 공급 유닛(120)은, 상술한 코일 유닛(110)에 전류, 특히 교류 전류를 공급할 수 있다. 유도 가열을 위해서는 자속의 변화가 있어야 하는데, 본 발명에 따른 고주파 유도 가열부(100)는 교류 전류를 공급함으로써 자속의 변화를 발생시킬 수 있다. 이를 위해, 전류 공급 유닛(120)은 코일 유닛(110)에 공급하는 교류 전류의 주파수를 조절할 수 있고, 교류 전류의 주파수를 조절함으로써 자속의 변화량을 조절할 수 있다.
한편, 이론적으로, 전자기 유도 현상은 패러데이의 법칙과 렌츠의 법칙으로 설명될 수 있다.
패러데이의 법칙에 의하면, 유도 기전력의 크기는 코일을 관통하는 자속의 시간 변화율과 코일의 감은 횟수에 비례한다. 즉, 유도 기전력을 e, 코일의 감은 횟수를 N, 자속을 φ, 시간을 t라고 할 때, 다음과 같은 관계식이 성립한다.
Figure pat00001
그리고, 유도 전류의 방향에 관한 렌츠의 법칙에 의하면, 전자기 유도에 의해 코일에 흐르는 유도 전류는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 흐르기 때문에 다음과 같은 관계식이 성립한다.
Figure pat00002
전력은 전압과 전류의 곱이고, 전압은 전류와 저항의 곱이므로 전력은 전압의 제곱을 저항으로 나눈 값과 같다. 즉, 전력을 P, 전압을 V, 전류를 I, 저항을 R이라고 할 때 P = (V*I)이고, V = I*R 이므로, P=V2/R 의 관계가 성립한다. 여기서, 전압은 유도 기전력이 되므로 V = e이다. 이러한 관계식에 상기 수학식 2를 대입하면 다음과 같다.
Figure pat00003
따라서, 고주파 유도에 따른 피가열체, 즉 본 발명에서의 전극 탭 재료(m)는 코일의 감은 수의 제곱에 비례하고, 자속의 변화량의 제곱에 비례하는 전력을 소모한다. 즉, 전극 탭 재료(m)는 코일의 감은 수의 제곱에 비례하고, 자속의 변화량의 제곱에 비례하는 열에너지를 공급받아 가열된다.
따라서, 코일 유닛(110)의 권선수를 조절하면 전극 탭 재료(m)에 발생하는 열에너지를 조절할 수 있고, 이를 통해 전극 탭 재료(m)의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 코일 유닛(110)의 권선수를 증가시키면, 보다 쉽게 전극 탭 재료(m)를 압연할 수 있게 된다.
또한, 자속의 변화량을 조절하여 마찬가지의 효과를 달성할 수 있는데, 자속의 변화량은 상술한 바와 같이 전류 공급 유닛(120)의 주파수 조절을 통해 조절될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 유도 가열부(100)에 대해 설명하도록 한다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 유도 가열부를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 유도 가열부(100)는, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와 비교할 때, 코일이 많이 권선되어 있다. 따라서, 이러한 실시예에 따른 고주파 유도 가열부(100)는, 보다 빠르게 및/또는 보다 높은 온도로 전극 탭 재료(m)를 가열시킬 수 있다.
한편, 도 6의 실시예에서 코일의 권선수가 12 회 내지 13 회 정도인 것으로 도시되어 있으나 본 발명은 이러한 권선수에 제한되지 않으며, 전극 탭 재료(m)를 보다 빠르게 및/또는 고온으로 전극 탭 재료(m)를 가열시키기 위해 코일의 권선수는 수백 내지 수천 회가 될 수도 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 유도 가열부(100)는, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와 비교할 때, 코일 유닛(110)이 원통형으로 권선되어 있지 않고, 직사각형으로 권선되어 있다. 이와 같이, 직사각형으로 권선된 코일 유닛(110)은, 도면에 도시된 바와 같은 직사각형으로 성형된 전극 탭 재료(m)를 가열하는데 유리할 수 있다. 한편, 도 4 및 도 5에는 원통형으로 권선된 코일이 도시되어 있고, 도 6에는 직사각형으로 권선된 코일이 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 코일 유닛(110)은 이러한 형태에 제한되지 않으면 이외의 다양한 형태로 전극 탭 재료(m)의 외부를 둘러쌀 수 있다.
상기 가압부(200)는, 상술한 고주파 유도 가열부(100)에 의해 가열된 전극 탭 재료(m)에 대해 두께 방향으로 압력을 가하여 전극 탭 재료(m)를 압착할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가압부(200)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상부 압연롤(210) 및 하부 압연롤(220)을 구비할 수 있다. 이러한 상부 압연롤(210) 및 하부 압연롤(220)은 회전하여 전극 탭 재료(m)를 압연할 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상부 압연롤(210)과 하부 압연롤(220) 사이에 전극 탭 재료(m)가 개재되고, 상부 압연롤(210) 및 하부 압연롤(220)이 도면의 화살표 방향으로 회전하여 전극 탭 재료(m)를 압연할 수 있다. 이와 같이 전극 탭 재료(m)가 압연되어 전극 탭 재료(m)의 두께가 얇아질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 가압부(200)는 상술한 압연롤을 이용하는 구성으로 제한되지 않으며 다양한 방법에 의해 전극 탭 재료(m)를 가압할 수 있다.
다른 한편, 전극 탭의 두께는 이차 전지의 종류나 성능, 형태 등에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전극 탭 제조 장치는, 원하는 전극 탭의 두께를 얻기 위해 가압부(200)에서 가해지는 압력의 크기를 조절하거나 고주파 유도 가열부(100)에 의해 제공되는 열에너지의 크기를 조절할 수 있다. 이 때 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 전극 탭 재료(m)의 재질 및 온도에 따른 전성 및 가압부(200)의 압력을 고려하여 고주파 유도 가열부(100)가 전극 탭 재료(m)에 적절한 크기의 열에너지 공급하도록 할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 전극 탭 제조 장치는, 이송부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이송부는 전극 탭 재료(m)를 이송하는 기능을 수행한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 전극 탭 재료(m)는 도면의 좌측에서 우측으로 이동하고 있다. 이와 같이 전극 탭 재료(m)를 이송하기 위해 이송부는 이송 레일 및 이송 레일 구동부 등을 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 전극 탭 제조 장치는, 절단부(300)를 더 포함할 수 있다. 절단부(300)는 전극 탭 재료(m)를 길이 방향으로 절단할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 절단부(300)는 블레이드를 구비하여 전극 탭 재료(m)를 소정 폭으로 절단할 수 있다. 이와 같이 소정 폭으로 절단된 전극 탭은 전극 판에 부착될 수 있게 된다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 이차 전지 제조 방법을 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 7에서, 각 단계의 주체는 상술한 전극 탭 제조 장치의 각 구성요소일 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 전극 탭 제조 방법은, 먼저, 전극 탭 재료(m)를 준비하고(S110), 준비된 전극 탭 재료(m)를 고주파 유도 가열한다(S120). 이어서, 전극 탭 재료(m)를 두께 방향으로 가압(S130)한다.
바람직하게는, 상기 고주파 유도 가열 단계(S120)는, 상술한 전극 탭 재료(m)와 이격되어 전극 탭 재료(m)의 외부를 둘러싸도록 형성된 코일 유닛(110)과 이러한 코일 유닛(110) 양단에 연결되어 폐회로를 구성하고, 코일 유닛(110)에 교류 전류를 공급하는 전류 공급 유닛(120)을 구비한 고주파 유도 가열부(100)를 이용하여 전극 탭 재료(m)를 가열할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 가압 단계(S130)는, 상술한 상부 압연롤(210) 및 하부 압연롤(220)을 구비하는 가압부(200)를 이용하여 전극 탭 재료(m)를 압연할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 전극 탭 제조 방법은, 전극 탭 재료(m)를 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 이송 단계는 상기의 일 단계에서 다음 단계로 넘어가는 과정에 수행될 수 있으며, 이송 단계가 수행되는 과정에서 상술한 각 단계가 수행될 수도 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 전극 탭 제조 방법은, 전극 탭 재료(m)를 길이 방향으로 절단하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다. 이러한 절단 단계(S140)는 전극 탭 재료(m)가 가압(S130)되기 전에 수행될 수도 있으나 가압 단계(S130)에 의해 전극 탭 재료(m)의 폭이 변형되므로, 전극 탭 재료(m)가 가압된 이후에 수행되는 것이 좋다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
m: 전극 탭 재료
100: 고주파 유도 가열부
110: 코일 유닛
120: 전류 공급 유닛
200: 가압부
210: 상부 압연롤
220: 하부 압연롤
300: 절단부

Claims (10)

  1. 이차 전지에 사용되는 전극 탭을 제조하는 장치에 있어서,
    전극 탭 재료를 고주파 유도 방식으로 가열하는 고주파 유도 가열부; 및
    상기 가열된 전극 탭 재료에 대하여 두께 방향으로 압력을 가하는 가압부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파 유도 가열부는 상기 전극 탭 재료와 이격되어 상기 전극 탭 재료의 외부를 둘러싸도록 형성된 코일 유닛과 상기 코일 유닛 양단에 연결되어 폐회로를 구성하고, 상기 코일 유닛에 교류 전류를 공급하는 전류 공급 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는 상부 압연롤 및 하부 압연롤을 구비하고,
    상기 상부 압연롤 및 상기 하부 압연롤이 회전하여 상기 전극 탭 재료를 압연하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 탭 재료를 이송하는 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 탭 재료를 길이 방향으로 절단하는 절단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 장치.
  6. 이차 전지에 사용되는 전극 탭을 제조하는 방법에 있어서,
    전극 탭 재료를 고주파 유도 방식으로 가열하는 단계; 및
    상기 가열된 전극 탭 재료에 대하여 두께 방향으로 가압하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고주파 유도 가열 단계는, 상기 전극 탭 재료와 이격되어 상기 전극 탭 재료의 외부를 둘러싸도록 형성된 코일 유닛과 상기 코일 유닛 양단에 연결되어 폐회로를 구성하고, 상기 코일 유닛에 교류 전류를 공급하는 전류 공급 유닛을 구비한 고주파 유도 가열부를 이용하여 전극 탭 재료를 가열하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가압 단계는, 상부 압연롤 및 하부 압연롤을 구비하는 가압부를 이용하여, 상기 전극 탭 재료를 압연하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극 탭 재료를 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극 탭 재료를 길이 방향으로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 제조 방법.
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