KR20150050870A

KR20150050870A - 레이저를 이용한 전극 커팅 장치

Info

Publication number: KR20150050870A
Application number: KR1020130132065A
Authority: KR
Inventors: 김태수; 이진수; 서대한; 민기홍; 성기은; 육영민; 신부건; 안창범
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2015-05-11
Also published as: KR101685748B1

Abstract

본 발명은 레이저를 이용하여 전극 시트를 연속적으로 커팅할 수 있는 전극 커팅 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 전극 커팅 장치는, 전극 시트를 풀어주는 언와인더; 상기 언와인더로부터 이격된 채로 배치되며 상기 언와인더로부터 풀리는 상기 전극 시트를 되감아 주는 와인더; 및 상기 전극 시트 중 상기 언와인더와 상기 와인더 사이에 걸쳐 있는 구간인 현수구간에, 레이저 발진기로부터 방출되는 레이저 빔을 집속 렌즈를 통해 집속하여 조사하는 것에 의하여 상기 전극 시트를 커팅하는 커팅 유닛;을 포함할 수 있다.

Description

레이저를 이용한 전극 커팅 장치{Apparatus of cutting electrode using laser}

본 발명은 레이저를 이용한 전극 커팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저를 이용하여 전극 시트를 연속적으로 커팅할 수 있는 전극 커팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로 이차 전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동 전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬(이온/폴리머) 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.

상기 리튬(이온/폴리머) 이차전지는 양극과 음극이 교대로 적층되되, 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조를 갖는 전극조립체가 외장재 케이스에 수납되어 있는 구조로 되어 있다.

한편, 전극조립체를 이루는 전극은 평평한 전극판의 일단에 전극탭이 인출되어 있는 구조로 되어 있는데, 전극탭이 인출된 전극판을 제조하기 위하여 종래에는 금형 커터를 사용하였다. 구체적으로는 전극판 재료에서 전극탭의 형상은 남겨두고 나머지 부분을 잘라낼 수 있는 형상을 갖는 금형 커터를 사용하여, 전극탭이 인출된 전극판을 제조하게 된다.

이와 같이 금형 커터를 사용하여 전극 재료를 커팅할 경우에는 커팅 품질이 높다는 장점은 있으나, 정밀한 형상의 금형 커터를 제조하는 데에 매우 많은 시간이 소요되고, 금형 커터 자체의 가격이 고가라는 문제가 있고, 이미 정해져 있는 금형 커터의 형상으로만 전극 재료를 커팅할 수밖에 없다는 한계가 있다. 따라서, 전극 재료를 커팅하는 공장의 라인상에서 다양한 형상 및 사이즈를 갖는 전극판을 제조하려면, 생산 라인을 정지하고 금형 커터를 교환한 후에 재가동하는 과정을 여러 번 반복해야 한다.

다양한 종류의 금형 커터를 마련해 두고 이를 교체해야 한다는 것은 단순히 금형 커터의 생산 단가를 높인다는 문제를 넘어, 단위시간 동안 생산할 수 있는 전극판의 수율을 현격하게 떨어뜨린다는 문제까지 야기한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 하나의 제조 라인에서 다양한 형상의 전극을 제조하더라도 제조 라인을 정지시킬 필요가 없어서 수율이 높은 전극 커팅 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 전극 커팅 공정의 비용을 낮출 수 있는 전극 커팅 장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 전극 커팅 장치는, 전극 시트를 풀어주는 언와인더; 상기 언와인더로부터 이격된 채로 배치되며 상기 언와인더로부터 풀리는 상기 전극 시트를 되감아 주는 와인더; 및 상기 전극 시트 중 상기 언와인더와 상기 와인더 사이에 걸쳐 있는 구간인 현수구간에, 레이저 발진기로부터 방출되는 레이저 빔을 집속 렌즈를 통해 집속하여 조사하는 것에 의하여 상기 전극 시트를 커팅하는 커팅 유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전극 커팅 장치는, 상기 전극 시트의 현수구간 중 집속된 레이저가 조사되는 영역의 쳐짐을 억제하기 위하여 상기 현수구간의 적어도 일부 구간을 지지하는 시트 가이드를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 시트 가이드는 상기 전극 시트의 현수구간의 양면 중 쳐지는 방향 쪽 면인 제1 면을 받쳐주는 제1 가이드를 가질 수 있다.

또한, 상기 시트 가이드는 상기 전극 시트의 현수구간의 양면 중 쳐지는 방향의 반대방향으로 상기 전극 시트의 현수구간이 요동하는 것을 억제하기 위하여 상기 현수구간의 제2 면과 미리 정해진 간격(D)을 둔 채로 상기 제2 면 쪽에 배치되는 제2 가이드를 가질 수 있다.

또한, 상기 전극 시트가 양극 시트일 때, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이의 간격은 3mm 이하이고 상기 양극 시트의 두께보다는 클 수 있다.

또한, 상기 전극 시트가 음극 시트일 때, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이의 간격은 1mm 이하이고 상기 음극 시트의 두께보다는 클 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드와 제2 가이드를 포함하는 상기 시트 가이드는 U자 형상일 수 있다.

또한, 상기 커팅 유닛은, 상기 레이저 발진기와 상기 집속 렌즈까지 이어지는 광로 상에 배치되며 상기 집속 렌즈에 의하여 집속된 레이저 스폿을 상기 전극 시트의 표면 상의 원하는 위치로 움직일 수 있도록 직교좌표계의 제1 축과 제2 축을 기준으로 각각 회동 가능한 제1 미러와, 제2 미러를 구비할 수 있다.

또한, 상기 커팅 유닛은, 상기 광로 상에 배치되되 상기 제1 미러와 상기 제2 미러보다 상기 레이저 발진기에 가까이 위치하여 상기 레이저 발진기로부터 방출된 레이저 빔의 광폭을 조절하는 광폭 조절기를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 광폭 조절기는 제1 렌즈와, 상기 제1 렌즈보다 상기 레이저 발진기로부터 더 먼 곳에 위치하는 제2 렌즈를 구비하며, 상기 집속 렌즈를 통과하여 집속된 레이저 스폿의 상기 전극 시트에 대한 높이를 조절을 위하여 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이의 거리 조절 구조가 형성될 수 있다.

또한, 상기 레이저는 펄스 변조가 가능한 DPSS 레이저일 수 있다.

또한, 상기 레이저는 파이버 레이저일 수 있다.

본 발명에 따르면, 하나의 제조 라인에서 다양한 형상의 전극을 제조하더라도 제조 라인을 정지시킬 필요가 없어서 수율이 높은 전극 커팅 장치를 제공할 수 있다.

또한, 전극 커팅 공정의 비용을 낮출 수 있는 전극 커팅 장치를 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저를 이용한 전극 커팅 장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저를 이용한 전극 커팅 장치를 모식적으로 나타낸 정면도이다.
도 3은 광폭의 변화에 따른 집속된 레이저 스폿의 위치 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 집속 렌즈를 통과한 광경로를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 레이저를 이용한 전극 커팅 장치의 일부에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 레이저를 이용한 전극 커팅 장치를 모식적으로 나타낸 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 전극 커팅 장치(이하, '전극 커팅 장치'라 한다)는, 전극 시트(3)를 풀어주는 언와인더(5); 언와인더(5)로부터 이격된 채로 배치되며 언와인더(5)로부터 풀리는 전극 시트(3)를 되감아 주는 와인더(7); 및 전극 시트(3) 중 언와인더(5)와 와인더(7) 사이에 걸쳐 있는 구간에 레이저 빔을 조사하는 것에 의하여 전극 시트(3)를 커팅하는 커팅 유닛(10)을 포함한다.

언와인더(5)에는 전극 시트(3)가 감겨 있으며, 도 2를 기준으로 시계 방향으로 회전하며 전극 시트(3)를 풀어준다. 그리고, 와인더(7)는 도 2를 기준으로 시계 방향으로 회전하며 언와인더(5)에 의하여 풀린 전극 시트(3)를 되감아 준다.

언와인더(5)와 와인더(7) 사이에 소정 구간만큼 풀린 채로 언와인더(5)와 와인더(7) 사이에 걸쳐 있는 구간을 현수구간(S)이라 지칭하기로 하며, 이 현수구간(S)에 해당하는 전극 시트(3)가 언와인딩 및 와인딩되는 도중에 울거나 접히거나 주름지는 현상이 발생하지 않도록 전극 시트(3)는 일정한 장력이 유지된 상태에서 언와인딩 및 와인딩되는 것이 바람직하다.

커팅 유닛(10)은 레이저를 방출하는 레이저 발진기(11)와, 레이저 발진기(11)로부터 방출되는 레이저 빔을 집속하여 전극 시트(3)에 조사하는 집속 렌즈(15)와, 레이저 발진기(11)와 집속 렌즈(15)까지 이어지는 광로 상에 배치되는 제1 미러(13) 및 제2 미러(14)를 갖는다.

본 발명에서 사용되는 레이저는 레이저의 발진 형태상 1μs 이하의 Pulse 폭을 갖는 Pulse 변조 방식의 레이저를 사용할 수 있으며 Pulse 변조 방식으로 사용되는 방법은 Q-switching 혹은 MOPA(Master oscillator pulse Amplification)방식을 사용할 수 있으나, 반드시 이러한 방식만을 제한 하는 것은 아니며 10ps 이상 ~ 1μs 이하의 Pulse 폭을 갖는 Pulse Modulation 방식이면 변조 방식에 제한을 두지는 않는다.

레이저 발진기(11)에서 레이저를 생성하기 위하여 사용되는 공진기로 광학 섬유가 채용될 수 있는데, 공진기로 광학 섬유가 사용되어 방출된 레이저를 파이버 레이저라고 하며, 본 발명에서는 파이버 레이저가 사용될 수 있다. 또한 DPSS(Diode Pumped Solid State Laser) 레이저가 사용될 수 있다.

제1 미러(13)와 제2 미러(14)는, 집속 렌즈(15)에 의하여 집속된 레이저 스폿을 전극 시트(3)의 표면 상의 원하는 위치로 움직일 수 있도록 해주는 역할을 수행한다. 제1 미러(13)는 제1 축을 기준으로 회동 가능하고, 제2 미러(14)는 제2 축을 기준으로 회동 가능한데, 여기서, 제1 축과 제2 축은 직교좌표계를 이루고 있으며, 제1 미러(13)의 제1 축에 대한 회동 각도와 제2 미러(14)의 제2 축에 대한 회동 각도를 조절하는 것에 의하여 전극 시트(3)의 표면 상의 무수히 많은 포인트로 집속된 레이저 스폿을 움직일 수 있다.

커팅 유닛(10)은, 발진기로부터 제1 미러(13)와 제2 미러(14)를 거쳐 집속 렌즈(15)와 전극 시트(3)까지 이어지는 광로 상에 배치되는 광폭 조절기(12)를 구비하는데, 이 광폭 조절기(12)는 제1 미러(13)와 제2 미러(14)보다도 레이저 발진기(11)에 가까이 위치하며, 레이저 발진기(11)로부터 방출된 레이저 빔의 광폭을 조절하는 역할을 수행한다.

광폭 조절기(12)는 제1 렌즈(12A)와, 이 제1 렌즈(12A)보다 레이저 발진기(11)로부터 더 먼 곳에 위치하는 제2 렌즈(12B)를 구비하며, 제1 렌즈(12A)와 제2 렌즈(12B) 사이의 거리를 조절하는 구조(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.

제1 렌즈(12A) 및 제2 렌즈(12B) 중 적어도 어느 하나가 이동하는 방식에 의하여 제1 렌즈(12A)와 제2 렌즈(12B) 사이의 거리 조절이 가능한데, 이를 통해 제1 미러(13)에 입사되는 광폭을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 집속 렌즈(15)를 통과하여 집속된 레이저 스폿의 전극 시트(3)에 대한 높이를 조절할 수 있으며, 이에 대해서는 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 광폭의 변화에 따른 집속된 레이저 스폿의 위치 변화를 나타낸 도면인데, 제1 렌즈(12A)와 제2 렌즈(12B) 사이의 간격에 따라 광폭 조절기(12)를 통과한 레이저 빔은 집속 렌즈(15)에 평행하게 입사(실선으로 표시됨)되거나, 발산 상태로 입사(일점쇄선으로 표시됨)되거나, 수렴 상태로 입사(점선으로 표시됨)될 수 있으며, 각각의 레이저 빔은 순서대로 Z2, Z1, Z3의 위치에 집속 된다. 대표적으로 세 가지 예시에 대해서만 설명하였으나, 레이저 빔의 발산의 정도나 수렴의 정도를 미세하게 조정하는 것에 의하여 집속된 레이저 스폿의 전극 시트(3)에 대한 높이를 매우 미세하게 조절할 수 있다.

도 4는 집속 렌즈(15)를 통과한 광경로를 나타낸 도면이다.

광폭은 BW, 집속된 레이저 스폿의 최소 반지름은 W₀, 집속 렌즈(15)의 초점거리는 f라고 하였을 때, 집속된 레이저 스폿의 반지름이

W₀인 두 지점 사이의 거리를 초점심도(Depth of Focus)라 한다. 이 초점심도 내의 레이저 빔을 레이저 초점 스폿이라고 하였을 때, 실질적으로 이 레이저 초점 스폿 내에 커팅 대상물이 위치해야만 충분한 에너지로 커팅을 할 수 있으며, 레이저 초점 스폿을 벗어나게 되면 레이저 빔의 에너지량이 현저하게 하락하기 때문에 커팅 대상물이 불완전하게 커팅되거나 커팅 품질이 불량하게 된다.

본 발명에서도 당연히 레이저 초점 스폿이 전극 시트(3)의 표면에 위치해야만 전극 시트(3)를 원하는 대로 커팅하는 것이 가능하므로, 전극 시트(3)의 표면에 레이저 초점 스폿을 정확히 맞추는 것은 필수적으로 요구되며, 본 발명에서는 이를 위해 제1 렌즈(12A)와 제2 렌즈(12B) 사이의 간격을 조절하는 방식을 사용하게 이르렀다.

통상적으로 레이저 초점 스폿의 높낮이를 맞추기 위해서는 상하조절이 가능한 액츄에이터를 사용하게 되는데, 만약 액츄에이터 기구를 사용하면 외부 충격에 의하여 설치 위치가 미세하게 변경되거나 뒤틀리는 경우가 발생하기 쉽다. 따라서, 본 발명은 레이저 초점 스폿의 높낮이를 광학 렌즈 자체의 상호 거리를 조절하는 방식을 사용하였으며, 이 방식은 액츄에이터 기구보다 외부충격으로부터의 영향을 덜 받을 뿐만 아니라, 액츄에이터 기구의 조정시에 발생하는 유격으로 인한 미세 오차의 영향으로부터 자유로운 장점이 있다.

한편, 레이저 초점 스폿을 광폭 조절기(12)를 통하여 미세하게 조정하였다고 하더라도, 현수구간(S)에 해당하는 전극 시트(3)의 높낮이가 일정하게 유지되지 않으면 전극 시트(3)의 커팅이 원활하게 이루어지지 않을 가능성이 존재한다.

이와 같이 전극 시트(3)의 커팅이 불완전하게 이루어질 수 있는 가능성을 최소화할 수 있도록 본 발명에 따른 전극 커팅 장치는 시트 가이드(20)를 더 구비할 수 있다.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이며, 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하여 시트 가이드(20)에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

시트 가이드(20)는 전극 시트(3)의 현수구간(S) 중 집속된 레이저가 조사되는 영역의 쳐짐을 억제하기 위하여 현수구간(S)의 적어도 일부 구간을 지지하는 구성으로서, 시트 가이드(20)는 현수구간(S)의 양면 중 쳐지는 방향 쪽 면인 제1 면(1)을 받쳐주는 제1 가이드(21)를 구비하며, 추가적으로, 제1 면(1)의 반대방향으로 전극 시트(3)의 현수구간(S)이 요동하는 것을 억제하기 위하여 현수구간(S)의 제2 면(2)과 미리 정해진 간격(D)을 둔 채로 제2 면(2) 쪽에 배치되는 제2 가이드(22)를 더 구비할 수 있다.

제1 가이드(21)와 제2 가이드(22)를 포함하는 시트 가이드(20)는, 도 1 및 도 5에 도시된 것과 같이 U자 형상으로 형성될 수 있으며, 도면 상으로는 전극 시트(3)의 폭의 대략 절반 이하 만을 가이드하고 있는 것으로 도시되어 있으나, 이와는 달리 전극 시트(3)의 폭 전체를 가이드 할 수 있도록 설치할 수도 있다.

레이저의 출력은 일정하게 유지시킨 상태에서 전극 시트(3)가 양극인 경우와, 음극인 경우에 제1 가이드(21)와 제2 가이드(22) 사이의 간격(D)를 변화시키면서, 시판하기에 적합한 퀄리티로 전극 시트(3)를 커팅할 수 있는 전극 시트(3)의 이송한계 속도를 측정한 결과를 아래 <표 1>에 표시하였다.

D	양극	음극
1mm	200mm/s	600mm/s
2mm	200mm/s	400mm/s
3mm	100mm/s	400mm/s
4mm	100mm/s	400mm/s

위 <표 1>을 참조하면, 양극과 음극은 전극 시트(3)의 이송한계 속도에 있어서는 차이가 있지만, 이는 양극과 음극을 이루고 있는 재료가 차이 나기 때문이다.

D에 비하여 양극 시트와 음극 시트의 두께는 매우 미미하기 때문에, D는 사실상 양극 시트와 음극 시트가 제1 가이드(21)와 제2 가이드(22) 사이에서 요동할 수 있는 범위에 해당한다. 양극의 경우, D가 3mm를 넘어가면서부터 이송한계 속도가 현저하게 감소하는 것을 확인할 수 있고, 음극의 경우, D가 1mm를 넘어가면서부터 이송한계 속도가 현저하게 감소하는 것을 확인할 수 있다.

결국, 전극 시트(3)가 양극 시트라면, 제1 가이드(21)와 제2 가이드(22) 사이의 간격(D)은 3mm이하인 것이 바람직하며, 전극 시트(3)가 음극 시트라면, 제1 가이드(21)와 제2 가이드(22) 사이의 간격(D)은 1mm이하인 것이 바람직하다.

한편, 전극 시트(3)가 와인더(7)에 의하여 감기면서 이동하는 과정 중에 전극 시트(3)를 정지시키지 않고서도 커팅을 가능하게 하기 위해서는, 전극 시트(3)의 이동 벡터를 고려하여 레이저 초점 스폿을 이동해야 한다. 예컨대, 전극 시트(3)의 이동 방향과 직교하는 커팅 라인을 형성하기 위해서는 전극 시트(3)의 이동 방향으로부터 경사진 직선을 따라 레이저 초점 스폿을 이동시키는 제어를 수행해야 할 것이다.

본 발명에 따른 전극 커팅 장치는, 금형 커터를 이용하지 않고 레이저를 이용한 커팅 유닛(10)을 사용하기 때문에 전극 시트(3)의 커팅 형상을 변경하고자 하는 경우에도 제조라인을 정지시키지 않고, 연속적으로 커팅을 수행할 수 있으며, 이로 인해 수율이 높은 전극 커팅 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 레이저를 이용한 커팅 유닛(10)만 있으면, 전극 시트(3)의 커팅 형상을 변경하더라도 추가적인 기구를 필요로 하지 않기 때문에 전극 커팅 공정의 비용을 낮출 수 있다.

게다가, 전극 시트(3)의 현수구간(S)을 지지하는 시트 가이드(20)의 존재로 인하여, 전극 시트(3)가 레이저 초점 스폿으로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해, 커팅 퀄리티를 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1 : 제1 면 2 : 제2 면
3 : 전극 시트 5 : 언와인더
7 : 와인더 10 : 커팅 유닛
11 : 레이저 발진기 12 : 광폭 조절기
12A : 제1 렌즈 12B : 제2 렌즈
13 : 제1 미러 14 : 제2 미러
15 : 집속 렌즈 20 : 시트 가이드
21 : 제1 가이드 22 : 제2 가이드
S : 현수구간

Claims

전극 시트를 풀어주는 언와인더;
상기 언와인더로부터 이격된 채로 배치되며 상기 언와인더로부터 풀리는 상기 전극 시트를 되감아 주는 와인더; 및
상기 전극 시트 중 상기 언와인더와 상기 와인더 사이에 걸쳐 있는 구간인 현수구간에, 레이저 발진기로부터 방출되는 레이저 빔을 집속 렌즈를 통해 집속하여 조사하는 것에 의하여 상기 전극 시트를 커팅하는 커팅 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극 시트의 현수구간 중 집속된 레이저가 조사되는 영역의 쳐짐을 억제하기 위하여 상기 현수구간의 적어도 일부 구간을 지지하는 시트 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제2항에 있어서,
상기 시트 가이드는 상기 전극 시트의 현수구간의 양면 중 쳐지는 방향 쪽 면인 제1 면을 받쳐주는 제1 가이드를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제3항에 있어서,
상기 시트 가이드는 상기 전극 시트의 현수구간의 양면 중 쳐지는 방향의 반대방향으로 상기 전극 시트의 현수구간이 요동하는 것을 억제하기 위하여 상기 현수구간의 제2 면과 미리 정해진 간격(D)을 둔 채로 상기 제2 면 쪽에 배치되는 제2 가이드를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제4항에 있어서,
상기 전극 시트가 양극 시트일 때, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이의 간격은 3mm 이하이고 상기 양극 시트의 두께보다는 큰 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제4항에 있어서,
상기 전극 시트가 음극 시트일 때, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이의 간격은 1mm 이하이고 상기 음극 시트의 두께보다는 큰 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 가이드와 제2 가이드를 포함하는 상기 시트 가이드는 U자 형상인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 커팅 유닛은,
상기 레이저 발진기와 상기 집속 렌즈까지 이어지는 광로 상에 배치되며, 상기 집속 렌즈에 의하여 집속된 레이저 스폿을 상기 전극 시트의 표면 상의 원하는 위치로 움직일 수 있도록 직교좌표계의 제1 축과 제2 축을 기준으로 각각 회동 가능한 제1 미러와, 제2 미러를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제8항에 있어서,
상기 커팅 유닛은,
상기 광로 상에 배치되되 상기 제1 미러와 상기 제2 미러보다 상기 레이저 발진기에 가까이 위치하여, 상기 레이저 발진기로부터 방출된 레이저 빔의 광폭을 조절하는 광폭 조절기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제9항에 있어서,
상기 광폭 조절기는 제1 렌즈와, 상기 제1 렌즈보다 상기 레이저 발진기로부터 더 먼 곳에 위치하는 제2 렌즈를 구비하며,
상기 집속 렌즈를 통과하여 집속된 레이저 스폿의 상기 전극 시트에 대한 높이를 조절을 위하여 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이의 거리 조절 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저는 펄스 변조가 가능한 DPSS 레이저인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저는 파이버 레이저인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 전극 커팅 장치.