KR20150062847A - 레이저 노칭 배기 후드 및 레이저 노칭 시 이물 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 노칭 배기 후드 및 레이저 노칭 시 이물 제거 방법에 관한 것으로서, 슬라이딩 이동되는 전극 시트와, 상기 전극 시트의 상부에 구비되어 상기 전극 시트를 레이저 노칭하는 레이저 커팅기 사이에 위치하고 박스 형상으로 마련되는 본체와; 전극 시트를 이송하는 설비에 상기 본체를 연결하는 장착부를 포함하며, 기 본체의 하단면은 개구되어 상기 전극 시트가 상기 하단면의 아래로 슬라이딩 이동하고, 기 본체의 상면에는 상기 레이저 커팅기에서 조사되는 레이저가 관통하기 위한 레이저홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 레이저 노칭 시 발생하는 이물이부로 비산되는 것을 방지하며 이물을 제거할 수 있어 이물 비산에 따른 문제점을 저감시킬 수 있다.

Description

레이저 노칭 배기 후드 및 레이저 노칭 시 이물 제거 방법{Laser Notching Exhaust Hood And Method For Particle Eleminating}

본 발명은 레이저 노칭 배기 후드 및 레이저 노칭 시 이물 제거 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 할 수 있는 레이저 노칭 배기 후드 및 레이저 노칭 시 이물 제거 방법에 관한 것이다.

이차전지는 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격이 상승하고, 환경 오염의 관심이 증폭되면서 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있고, 특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다. 대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.

일반적으로, 이차전지는 전극 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 장착하고, 상기 전극조립체에 주로 액체 전해질을 주입 또는 합침시키거나 고체 전해질을 사용하여 제조된다.

여기서, 전극조립체는 외형 케이스의 크기 및 형태와 사용되는 분야에서 요구되는 용량에 따라 다양한 크기로 제조되는데, 그러기 위해서는 전극조립체를 구성하는 전극 및 분리막을 소정의 크기로 재단하는 노칭 공정이 필수적이다.

도 1은 종래 이차전지의 노칭 공정을 위한 장치를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 시트를 이송하는 설비 상부에 위치한 레이저 커팅기(2)를 이용하여 전극 시트(1)를 노칭한다. 이 때, 노칭에 의한 이물이 발생하는데, 이를 제거하기 위하여 이송되는 전극 시트(1)의 일측에는 블로잉부(140)가 마련되고 그 타측에 흡입부(130)가 구비된다. 이에, 노칭 시 발생하는 이물을 블로잉부(140)를 통하여 송풍시키고 타측의 흡입부(130)로 흡입하여 제거한다.

그러나 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 종래 이차전지의 노칭 시 발생하는 이물을 제거하는 방법은 레이저 커팅기(2)와 주변이 완전히 개방된 상태이다. 이에 블로잉부(140)에 의하여 비산된 이물 중 흡입부(130)로 흡입되지 못하고 비산되는 이물이 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저 노칭 시 이물이 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있는 레이저 노칭 배기 후드 및 레이저 노칭 시 이물 제거 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 레이저 노칭 배기 후드는, 슬라이딩 이동되는 전극 시트와, 상기 전극 시트의 상부에 구비되어 상기 전극 시트를 레이저 노칭하는 레이저 커팅기 사이에 위치하고 박스 형상으로 마련되는 본체와; 상기 전극 시트를 이송하는 설비에 상기 본체를 연결하는 장착부를 포함하며, 상기 본체의 하단면은 개구되어 상기 전극 시트가 상기 하단면의 아래로 슬라이딩 이동하고, 상기 본체의 상면에는 상기 레이저 커팅기에서 조사되는 레이저가 관통하기 위한 레이저홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 본체의 내측면의 일측은 레이저 노칭 시 발생되는 이물을 흡입하기 위한 흡입부와 연통하도록 관통되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 본체의 내측면의 타측은 레이저 노칭 시 발생되는 이물을 비산시키기 위한 블로잉부가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 블로잉부는 에어나이프를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 에어나이프는 상기 전극 시트의 슬라이딩 진행 방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 에어나이프는 상기 본체의 타측 내측면에 상하 방향으로 복수 개 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 장착부는 상기 본체의 측면과 연결되어 상기 전극 시트를 슬라이딩 이송시키는 장치에 착탈가능하게 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 장착부는 하단부에 자석을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 본체의 측면은 상기 장착부를 향하여 하향 경사진 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 본체의 측면은 곡면을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 블로잉부가 형성된 상기 본체의 측면은 곡면을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 본체와 상기 장착부는 상기 전극 시트의 슬라이딩 이동 방향을 따라 복수 개 구비되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 레이저 노칭 시 발생하는 이물이부로 비산되는 것을 방지하며 이물을 제거할 수 있어 이물 비산에 따른 문제점을 저감시킬 수 있다.

도 1은 종래 이차전지의 노칭 공정을 도시한 도면.
도 2는 종래 노칭 공정 시 이물이 비산되는 모습을 도시한 도면.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 레이저 노칭 배기 후드를 노칭 설비에 장착한 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 노칭 배기 후드가 이물을 제거하는 모습을 간략히 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 레이저 노칭 시 이물 제거 방법의 순서를 도시한 도면.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 노칭 배기 후드는, 슬라이딩 이동되는 전극 시트(1)와, 전극 시트(1)의 상부에 구비되어 전극 시트(1)를 레이저 노칭하는 레이저 커팅기(2) 사이에 위치하는 본체(10)와; 전극 시트(1)를 이송하는 설비(3)에 본체(10)를 연결하는 장착부(20)를 포함한다.

본체(10)는 박스 형상으로 구비된다. 본체(10)의 하단면은 개구되어 전극 시트(1)가 본체 하단면의 아래를 통과하여 슬라이딩 이동하고, 본체(10)의 상면에는 레이저 커팅기(2)로부터 전극 시트(1)로 조사되는 레이저가 관통하는 레이저홀(11)이 형성된다. 이에 전극 시트(1)의 상부에 구비되는 레이저 커팅기(2)는 레이저홀(11)을 통하여 전극 시트(1)로 레이저를 조사하여 노칭 공정을 수행한다. 한편, 본체(10)가 박스 형상으로 구비되기 때문에 레이저 커팅기(2)가 레이저를 조사하는 전극 시트(1)의 주변이 본체(10)에 의하여 막혀있으므로 노칭 시 발생하는 이물은 박스 형상의 본체(10) 내부에서 비산된다.

본체(10)의 내측면의 일측은 노칭 시 발생하는 이물을 흡입하기 위한 흡입부(30)와 연통된다. 본체(10)의 내측면의 타측에는 노칭 시 발생되는 이물을 비산시키기 위한 블로잉부(40)가 형성된다. 흡입부(30)와 연통되는 본체(10) 내측면 일측과 블로잉부(40)가 형성되는 본체(10) 내측면 타측은 이송되는 전극 시트(1)의 폭 방향을 기준으로 각각 일측과 타측에 위치한다. 이에 블로잉부(40)와 흡입부(30)는 본체(10) 내측면에 서로 마주보도록 마련된다.

블로잉부(40)는 복수 개의 에어나이프(41)로 구비된다. 에어나이프(41)는 전극 시트(1)가 이송되는 방향과 평행하게 연장되도록 마련되어 전극 시트(1)의 폭 방향과 평행하게 공기 및 이물을 송풍시킨다. 이러한 에어나이프(41)는 상하 방향으로 복수 개 구비되어 송풍력을 더 높이는 것이 바람직하다.

흡입부(30)는 본체(10)의 내측면 일측에 관통형성되어 본체 내부와 연통된다. 흡입부(30)는, 노칭 설비의 외부에 마련되는 집진 설비와, 집진 파이프(70)를 통해 연결되며, 블로잉부(40)로부터 송풍되는 공기 및 이물을 흡입함으로써 본체(10) 내부의 이물을 집진 설비 측으로 포집한다.

상기와 같이 본체(10) 내부에 흡입부(30)가 연통되고 블로잉부(40)가 구비됨에 따라, 이송되는 전극 시트(1)의 폭 방향과 수평한 방향으로 블로잉부(40)가 공기 및 이물을 송풍시키면, 송풍된 공기 및 이물은 블로잉부(40)와 마주보는 위치에 연통되게 마련되는 흡입부(30)로 흡입되어 제거된다.

본체(10)는 장착부(20)에 의해 전극 시트(1)를 이송시키는 설비(3)에 장착된다. 장착부(20)는 하단에 자석(미도시)이 구비되어 전극 시트(1)를 이송시키는 설비(3)에 착탈가능하게 장착되도록한다.

한편, 본체(10)의 측면(12)은 장착부(20)를 향하여 하향 경사지도록 마련된다. 여기서, 본체(10)의 측면(12)이란 본체(10)와 장착부(20)를 연결하며, 내측면에 블로잉부(40)와 흡입부(30)가 연통되도록 마련된 부분을 말한다. 이러한 본체(10)의 측면(12)은 하향 경사지도록 마련되는 동시에 곡면을 형성하도록 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 내측에 블로잉부(40)가 마련된 측면(12)은 하향 경사지도록 마련됨과 동시에 곡면을 형성함으로써, 블로잉부(40)로부터 송풍되는 공기가 난류를 형성하도록 한다.

상기와 같이 구비되는 본체(10)와 장착부(20)는 전극 시트(1)의 슬라이딩 이동 방향을 따라 복수 개 구비되는 것이 바람직하다. 이에, 전극 시트(1)가 슬라이딩 이송되며 발생하는 이물이 외부로 비산되지 않도록 포집하도록 한다.

이와 같은 레이저 노칭 배기 후드를 사용하여, 레이저 노칭 시 이물을 제거하는 방법을 도 6을 참조로 하여 설명한다. 우선, 장착 단계(S1)에서 전극 시트(1)를 슬라이딩 이동시키는 설비(3)에 레이저 노칭 배기 후드의 본체(10)를 장착시킨다. 장착 단계(S1)는 장착부(20) 하단에 마련된 자석(미도시)을 전극 시트(1)를 이송시키는 설비(3)에 장착시키는 것으로서, 본체(10)의 개구된 하단면 사이로 전극 시트(1)가 이송되고, 본체(10) 내측면의 일측이 집진 파이프(70)와 연결된 흡입부(30)와 연통되도록 장착한다.

장착 단계(S1) 이후, 노칭 단계(S2)에서 본체(10) 상면의 레이저홀(11)을 통하여 레이저 커팅기(2)로부터의 레이저가 관통하며 전극 시트(1)를 레이저 노칭한다.

노칭 단계(S2) 시 발생되는 이물을 제거하기 위하여 본체(10) 내측면의 일측에 마련된 블로잉부(40)를 가동시켜 이물을 본체 내부에서 비산시키고, 본체(10) 내측면의 타측과 연통된 흡입부(30)로 석션하는 블로잉 및 석션 단계(S3)를 수행한다.

블로잉 및 석션 단계(S3) 이후, 노칭을 위한 공정이 완료되면 장착부(20) 하단의 자석(미도시)을 전극 시트(1)를 이송시키는 설비로부터 이탈시켜 노칭 배기 후드를 분리시키는 분리 단계(S4)를 수행한다.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 본체 11: 레이저홀
20: 장착부 40: 블로잉부

Claims (15)

1. 슬라이딩 이동되는 전극 시트와, 상기 전극 시트의 상부에 구비되어 상기 전극 시트를 레이저 노칭하는 레이저 커팅기 사이에 위치하고 박스 형상으로 마련되는 본체와;
   상기 전극 시트를 이송하는 설비에 상기 본체를 연결하는 장착부를 포함하며,
   상기 본체의 하단면은 개구되어 상기 전극 시트가 상기 하단면의 아래로 슬라이딩 이동하고,
   상기 본체의 상면에는 상기 레이저 커팅기에서 조사되는 레이저가 관통하기 위한 레이저홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체의 내측면의 일측은 레이저 노칭 시 발생되는 이물을 흡입하기 위한 흡입부와 연통하도록 관통되는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 본체의 내측면의 타측은 레이저 노칭 시 발생되는 이물을 비산시키기 위한 블로잉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 블로잉부는 에어나이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 에어나이프는 상기 전극 시트의 슬라이딩 진행 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 에어나이프는 상기 본체의 타측 내측면에 상하 방향으로 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 장착부는 상기 본체의 측면과 연결되어 상기 전극 시트를 슬라이딩 이송시키는 장치에 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 장착부는 하단부에 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체의 측면은 상기 장착부를 향하여 하향 경사진 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체의 측면은 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
11. 청구항 3에 있어서,
    상기 블로잉부가 형성된 상기 본체의 측면은 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체와 상기 장착부는 상기 전극 시트의 슬라이딩 이동 방향을 따라 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 배기 후드.
13. 전극 시트를 슬라이딩 이동시키는 설비에 레이저 노칭 배기 후드의 본체를 장착시키는 장착 단계;
    상기 본체 상면의 레이저홀을 통하여 레이저가 관통하며 상기 전극 시트에 레이저를 조사하여 레이저 노칭하는 노칭 단계;
    상기 본체 내측면의 일측에 마련된 블로잉부를 가동시켜 이물을 비산시키고, 상기 본체 내측면의 타측에 마련된 흡입부로 석션하는 블로잉 및 석션 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 시 이물 제거 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 블로잉 및 석션 단계 이후, 상기 노칭 배기 후드를 분리시키는 분리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 시 이물 제거 방법.
15. 청구항 13에 있어서,
    상기 장착 단계는 자석으로 구비된 상기 노칭 배기 후드의 장착부의 하단을 상기 설비에 장착시키는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭 시 이물 제거 방법.

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