KR20150089803A

KR20150089803A - 이차전지의 전극 노칭장치

Info

Publication number: KR20150089803A
Application number: KR1020140010819A
Authority: KR
Inventors: 강전영; 전윤석; 장영덕
Original assignee: 주식회사 디에이테크놀로지
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2015-08-05
Also published as: KR101569798B1

Abstract

본 발며은 전극필름이 정지되지 않고 지속적으로 일정한 속도로 이송되면서 전극필름의 전단 가공과 커팅 가공이 수행되도록 하여 가공 속도를 향상시킬 수 있는 이차전지의 전극 노칭장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지의 전극 노칭장치는, 미가공 상태의 전극필름이 롤형태로 감겨져 있는 로더부와; 상기 로더부에서 풀려져 나온 전극필름을 파지하여 전극필름을 정지시키지 않고 지속적으로 이송하는 필름피더부와; 상기 로더부와 필름피더부 사이에 수평 왕복 이동 가능하게 설치되어, 전극필름의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전극필름을 지정된 전극 패턴으로 전단 가공한 후 원래 위치로 복귀하는 동작을 반복적으로 수행하는 노칭가공부와; 상기 필름피더부의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되어, 전극필름의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전단 가공 완료된 전극필름을 일정한 크기로 절단하는 커팅가공부와; 상기 커팅가공부의 일측에 배치되어, 일정 크기로 절단된 전극필름을 순차적으로 적재하는 언로더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이차전지의 전극 노칭장치{Electrode Notching Apparatus for Secondary Battery}

본 발명은 이차전지의 전극 노칭 가공을 수행하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차 전지의 폴리머 전극필름의 무지부 부분을 전단 가공하여 전극 탭을 형성하는 전극 노칭 공정(notching processing)과, 전극 노칭 공정이 완료된 전극필름을 일정한 크기로 절단하여 적재하는 언로딩 공정(unloading process)를 연속적으로 수행하는 이차전지의 전극 노칭장치에 관한 것이다.

일반적으로, 2차 전지의 폴리머 전극용 필름을 전극 형태로 전단 가공하는 노칭(notching) 시스템은 롤형태로 감겨 있는 폴리머 전극용 필름을 풀어주는 로더부(unwinder)와, 프레스 기계를 이용하여 폴리머 전극용 필름을 전극 형태로 전단 가공해주는 노칭가공부, 그리고 가공된 전극이 정상적으로 가공되었는지를 검사하는 비전검사부와, 가공된 전극을 롤형태로 다시 감아주는 리와인더부(rewinder) 등으로 구성된다.

통상의 전극 노칭시스템은 상기 로더부와 노칭가공부, 비전검사부, 리와인더부를 인라인(in-line)으로 배치하고, 상기 리와인더부에서 전극필름을 감아들이는 방식으로 전극필름을 일정 피치로 이송하여 전극 노칭 공정을 수행한다.

그런데, 이러한 종래의 전극 노칭시스템은 전극필름을 일정 피치로 이송한 후 각각의 공정 위치에서 정지시킨 상태에서 프레스금형에 의한 전단 가공, 와인딩 가공, 커팅 가공 등 정해진 공정 작업을 수행하기 때문에 작업 속도가 느려 생산성이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제1342711호(등록일자 2013년12월10일) "이차전지의 전극 노칭장치"

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전극필름이 정지되지 않고 지속적으로 일정한 속도로 이송되면서 전극필름의 전단 가공과 커팅 가공이 수행되도록 하여 가공 속도를 향상시킬 수 있는 이차전지의 전극 노칭장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지의 전극 노칭장치는, 미가공 상태의 전극필름이 롤형태로 감겨져 있는 로더부와; 상기 로더부에서 풀려져 나온 전극필름을 파지하여 전극필름을 정지시키지 않고 지속적으로 이송하는 필름피더부와; 상기 로더부와 필름피더부 사이에 수평 왕복 이동 가능하게 설치되어, 전극필름의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전극필름을 지정된 전극 패턴으로 전단 가공한 후 원래 위치로 복귀하는 동작을 반복적으로 수행하는 노칭가공부와; 상기 필름피더부의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되어, 전극필름의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전단 가공 완료된 전극필름을 일정한 크기로 절단하는 커팅가공부와; 상기 커팅가공부의 일측에 배치되어, 일정 크기로 절단된 전극필름을 순차적으로 적재하는 언로더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전극 노칭장치는 노칭가공부의 프레스기와 커팅가공부의 커터마운트블록이 전극필름의 이송 방향을 따라 등속도로 수평 왕복 이동하면서 전단 가공 및 절단 가공을 수행하므로 전극필름의 멈춤없이 지속적인 작업이 이루어질 수 있게 된다. 따라서 기존에 비하여 가공 속도를 대폭 향상시킬 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 전극 노칭장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전극 노칭장치의 노칭가공부의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전극 노칭장치의 필름피더부의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 필름피더부의 정면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전극 노칭장치의 클리닝부의 일례를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지의 전극 노칭장치를 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 전극 노칭장치는, 미가공 상태의 전극필름(F)이 롤형태로 감겨져 있는 로더부(10)와, 상기 로더부(10)에서 풀려져 나온 전극필름(F)을 파지하여 일정 속도로 지속적으로 이송하는 필름피더부(30)와, 상기 로더부(10)와 필름피더부(30) 사이에 수평 왕복 이동 가능하게 설치되어 전극필름(F)의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전극필름(F)을 지정된 전극 패턴으로 전단 가공한 후 원래 위치로 복귀하는 동작을 반복적으로 수행하는 노칭가공부(20)와, 상기 필름피더부(30)의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되어 전극필름(F)의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전단 가공 완료된 전극필름(F)을 일정한 크기로 절단하는 커팅가공부(50)와, 상기 필름피더부(30)와 커팅가공부(50) 사이에 상하로 이동 가능하게 설치되어 전극필름에서 이물질을 제거하는 클리닝부(40)와, 상기 커팅가공부(50)의 일측에 설치되어 커팅 가공된 전극필름(F)의 전극부를 촬영하여 검사하는 비전검사부(60)와, 상기 비전검사부(60)의 일측에 배치되어 일정 크기로 절단된 전극필름(F)을 순차적으로 적재하는 언로더부(70)를 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 로더부(10)는 미가공 상태(노칭 가공 이전 상태를 의미함)의 전극필름(F)이 감겨진 롤(12)이 끼워지는 에어샤프트(11)가 설치되며, 상기 에어샤프트(11)는 도면에 도시되지 않은 서보모터에 의해 회전 및 전/후진 운동하여 롤(12)에 감겨진 전극필름(F)을 풀어주는 기능을 하게 된다. 이 때, 상기 서보모터의 동작과 함께 에어샤프트(11)에 에어가 작용하여 롤(12)을 고정한다.

상기 로더부(10)에는 로더부(10)에서 풀려나온 전극필름(F)에 소정의 장력을 인가하는 복수의 롤러(13)와, 좌우로 소정 각도 범위로 회전하면서 전극필름(F)의 장력을 조절하는 댄서롤러(15)(dancer roller), 전극필름(F)의 사행(斜行), 비틀림을 검출하여 전극필름(F)의 진행 방향을 조정하는 EPC 센서(16a) 및 EPC 조정장치(16)가 구성된다. 상기 복수의 롤러(13)와 EPC 센서(16a) 및 EPC 조정장치(16)들은 기존의 전극 노칭장치에 구성되어 있는 공지의 것들을 이용하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 노칭가공부(20)의 바로 일측에는 노칭가공부(20)로 공급되는 전극필름(F)에 가공용 오일을 도포하는 오일도포용 롤러(18)가 설치된다.

도 2에 도시된 것과 같이 상기 노칭가공부(20)는 전극필름(F)의 무지부 부분을 전단 가공하여 일정 간격으로 전극 탭(Ft)을 형성하는 프레스기(21)와, 상기 프레스기(21)를 제1가이드레일(22)을 따라 일정 속도로 수평 왕복 이동시키는 제1선형운동기(23)를 포함한다. 상기 프레스기(21)는 전극필름(F)의 이송 속도와 동일한 속도로 후방으로(도면상 우측) 수평 이동하면서 전극필름(F)을 전단 가공하도록 구성되기 때문에 전단 가공을 위해 전극필름(F)을 정지시킬 필요가 없다.

상기 프레스기(21)는 전극필름(F)이 통과하는 경로 하에 배치되어 전단 가공시 전극필름(F)의 하부면을 지지하는 다이(21e)가 설치된 하부금형(21a)과, 상기 하부금형(21a)의 상측에 상하로 이동 가능하게 구성되며 다이(21e)에 대해 전극필름(F)을 가압하면서 전단 가공을 하는 펀치(21d)를 구비한 상부금형(21b) 및, 상기 펀치(21d)를 상하로 일정 거리씩 승강 운동시키는 구동부(21c)를 포함한 구성으로 이루어진다. 상기 프레스기(21)의 하부금형(21a)은 상기 제1선형운동기(23)와 연결되어 상기 제1가이드레일(22)을 따라 수평 이동한다.

상기 제1선형운동기(23)는 리니어모터를 사용하여 구성할 수 있지만, 이와 다르게 볼스크류와 모터, 복수개의 풀리와 벨트 및 모터로 구성된 선형운동장치 등 공지의 선형운동장치를 이용하여 구성될 수 있다.

상기 필름피더부(30)는 노칭가공부(20)의 후방에 인라인 상으로 배치되어 전극필름(F)을 파지하여 일정 거리씩 수평 이송하는 작용을 연속적으로 수행하여 전극필름(F)이 멈추지 않고 일정한 속도로 계속 진행하도록 하는 기능을 한다. 이 실시예에서 상기 필름피더부(30)는 각각 제2선형운동기(34)에 의해 제2가이드레일(33)을 따라 서로 독립적으로 수평 왕복 이동하면서 전극필름(F)을 파지하여 이송하도록 구성된 제1필름피딩유닛(31)과 제2필름피딩유닛(32)으로 구성된다. 상기 제1필름피딩유닛(31)과 제2필름피딩유닛(32)은 서로 반대방향으로 동시에 수평 왕복 이동하면서 전극필름(F)을 파지하여 이송하는 작동과 전극필름(F)과 비접촉된 상태로 전극필름(F)의 이송 방향과 반대 방향으로 이동하는 작동을 교대로 수행한다. 즉, 제1필름피딩유닛(31)과 제2필름피딩유닛(32) 중 어느 하나의 필름피딩유닛이 전극필름(F)을 파지하여 클리닝부(40) 쪽으로 이송하는 작동을 수행할 때, 다른 한 필름피딩유닛은 전극필름(F)과 비접촉된 상태로 전극필름(F)의 이송 방향과 반대 방향(노칭가공부 방향)으로 수평 이동하여 바로 다음 필름 이송 작동을 개시한다.

상기 제1,2필름피딩유닛(31, 32)은 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이 상기 제2선형운동기(34)에 연결되어 제2가이드레일(33)을 따라 수평하게 왕복 이동하는 가동블록(311, 321)과, 상기 가동블록(311, 321)의 상측에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어 전극필름(F)을 상기 가동블록(311, 321)의 상부면에 대해 가압하여 파지하는 클램핑블록(312, 322)과, 상기 가동블록(311, 321)에 설치되어 상기 클램핑블록(312, 322)을 상하 방향으로 일정 거리 왕복 이동시키는 공압실린더와 같은 승강유닛(미도시)을 포함하여 구성된다.

상기 제2선형운동기(34)는 상기 제1선형운동기(23)와 마찬가지로 리니어모터, 또는 볼스크류와 모터, 복수개의 풀리와 벨트 및 모터로 구성된 선형운동장치 등 공지의 선형운동장치를 이용하여 구성될 수 있다.

상기 클리닝부(40)는 상기 필름피더부(30)의 후방에 설치되어 전단 가공이 완료된 전극필름(F)의 표면에 부착된 이물질을 분리시켜 제거하는 작용을 한다. 도 5에 도시한 것과 같이, 상기 클리닝부(40)는 제1롤러(43) 및 제2롤러(44)와, 상기 제1롤러(43) 및 제2롤러(44)의 하측 및 상측 각각에 상하로 이동 가능하게 설치되어 전극필름(F)을 제1롤러(43) 및 제2롤러(44)와 밀착시키면서 이물질을 제거하는 제1,2클리닝유닛(41, 42)을 포함한다. 상기 제1,2클리닝유닛(41, 42)은 제1롤러(43) 및 제2롤러(44)의 하측 및 상측 각각에 상하로 이동 가능하게 설치된 클리닝블록(45)과, 상기 클리닝블록(45)의 상단부 또는 하단부에 설치되어 전극필름(F)과 접촉하여 이물질을 분리하는 브러쉬(46)와, 상기 클리닝블록(45)의 일측 변부에 설치되어 상기 브러쉬(46)를 향해 에어를 분사하는 에어분사기(47)와, 상기 클리닝블록(45)에서 상기 에어분사기(47)의 반대편 위치에 설치되어 상기 에어분사기(47)에 의해 브러쉬(46)에서 분리된 이물질을 흡입하는 이물질흡입기(48)를 포함한다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 클리닝부(40)와 커팅가공부(50) 사이에는 전단 가공된 전극필름(F)의 장력을 조정하기 위한 댄서롤러(43)가 좌우로 일정 각도 범위로 회전 가능하게 구성되고, 그 상측에는 전극필름(F)의 사행(斜行), 비틀림을 검출하여 전극필름(F)의 진행 방향을 조정하는 EPC 센서(44a) 및 EPC 조정장치(44)가 구성된다.

상기 커팅가공부(50)는 전극필름(F)을 일정한 크기로 절단하여 사각형의 전극 셀(C)로 가공하는 커팅 공정을 수행한다. 상기 커팅가공부(50)는 마운트플레이트(57)에 수평하게 설치되는 2개의 제3가이드레일(54)과, 상기 제3가이드레일(54)과 나란하게 설치되는 리니어모터와 같은 제3선형운동기(55)와, 상기 제3선형운동기(55)에 의해 제3가이드레일(54)을 따라 수평왕복 운동하는 커터마운트블록(56)과, 상기 커터마운트블록(56)의 하단에 상하로 상하로 이동가능하게 설치되어 전극필름(F)을 절단하는 상부커터(51)와, 상기 커터마운트블록(56)의 하단에 고정되게 설치되어 상기 상부커터(51)와 협응하여 전극필름(F)을 절단하는 하부커터(52)와, 상기 커터마운트블록(56)의 하단에 상하로 벌어졌다 오므려졌다하는 운동을 하도록 설치되어 상기 상부커터(51)와 하부커터(52)에 의한 전극필름(F)의 절단시 전극필름(F)을 일시적으로 파지하는 한 쌍의 클램핑블록(53)을 포함하여 구성된다.

상기 커팅가공부(50)의 후방측에는 커팅된 전극 셀(C)을 후방으로 이송하는 상부 컨베이어(81)와 하부 컨베이어(82)가 설치된다. 상기 상부 컨베이어(81)와 하부 컨베이어(82)가 설치된 는 상하로 일정 거리 이격되게 설치되며, 컨베이어벨트 구조로 구성되어, 상기 커팅가공부(50)에 의해 절단 가공된 전극필름(F)이 상부 컨베이어(81)와 하부 컨베이어(82)의 이격된 틈새로 삽입되면서 후방의 비전검사부(60)의 하측 위치로 이송되도록 하는 기능을 한다.

상기 상부 컨베이어(81)는 상기 비전검사부(60)의 바로 전방측까지 연장되게 설치되며, 하부 컨베이어(82)는 비전검사부(60)를 통과하여 비전검사부(60)의 후방측까지 연장되게 설치된다. 그리고, 상기 하부 컨베이어(82)는 절단된 전극필름(F)을 진공압으로 흡착한 상태로 이송할 수 있도록 구성된다.

상기 하부 컨베이어(82)의 후단부 상측에는 비전검사부(60)에 의해 비전 검사가 완료된 전극 셀(C)을 하부 컨베이어(82)로부터 전달받아 진공 흡착하여 후방의 언로더부(70)로 이송하는 언로딩 컨베이어(83)가 설치된다.

상기 언로더부(70)는 비전 검사 결과 불량으로 판정된 전극 셀(C)을 수납하는 불량품 적재 스택커(72)와, 비전 검사 결과 양품으로 판정된 전극 셀(C)을 수납하는 양품 적재 스택커(71)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 전극 노칭장치는 다음과 같이 작동한다.

상기 로더부(10)의 에어샤프트(11)에 미가공 상태의 전극필름(F)이 감겨진 롤(12)이 장착되고, 상기 전극필름(F)이 정해진 이송 경로를 통과하도록 설치된 상태에서 전극 노칭장치의 작동이 개시되면, 로더부(10)의 에어샤프트(11)가 일정 속도로 회전하면서 로더부(10)에서 전극필름(F)이 풀려 나오게 된다.

이와 동시에 상기 필름피더부(30)의 제1필름피딩유닛(31)과 제2필름피딩유닛(32)이 서로 반대방향으로 동시에 수평 왕복 이동하면서 전극필름(F)을 파지하여 이송하는 작동과 전극필름(F)과 비접촉된 상태로 전극필름(F)의 이송 방향과 반대 방향으로 이동하는 작동을 교대로 수행하면서 전극필름(F)을 멈춤없이 일정한 속도로 이송한다.

상기 로더부(10)에서 풀려져 나온 전극필름(F)은 복수의 롤러(13)를 통과하여 진행한다. 이 때 전극필름(F)은 EPC 센서(16a)에 의해 전극필름(F)의 사행이 검출되면 EPC 조정장치(16)가 전극필름(F)의 진행 방향을 조정하여 전극필름(F)이 노칭가공부(20)의 정확한 위치로 공급될 수 있도록 한다.

상기 EPC 조정장치(16)를 통과한 전극필름(F)은 오일도포용 롤러(18)를 통과하면서 전극필름(F)의 무지부에 가공용 오일이 도포된다.

이어서, 전극필름(F)은 노칭가공부(20)를 통과하게 된다. 이 때, 노칭가공부(20)는 프레스기(21)가 제1선형운동기(23)에 의해 제1가이드레일(22)을 따라 전극필름(F) 이송 속도와 동일한 속도로 일정 거리씩 수평 왕복 이동하며 전극필름(F)의 무지부 부분을 전단 가공하여 전극 탭(Ft)을 형성한다. 상기 프레스기(21)는 후방으로 수평 이동할 때 펀치(21d)가 구동부(21c)에 의해 하강 동작하여 전극필름(F)의 무지부 부분을 전단 가공한 다음, 다시 전방으로 수평 이동하여 원래 위치로 복귀한다.

상기 노칭가공부(20)에서 가공된 전극필름(F)은 필름피더부(30)를 통과하면서 일정한 속도로 당겨져 클리닝부(40)로 이송된다. 상기 클리닝부(40)에서는 클리닝블록(45)이 각각 상측과 하측으로 이동하여 브러쉬(46)가 전극필름(F)의 면에 밀착되어 전극필름(F)에 부착된 먼지와 같은 이물질을 분리한다. 이 때 에어분사기(47)를 통해 압축공기가 분사되면서 브러쉬(46)에 부착된 이물질이 떨어져 나가게 되고, 떨어져 나간 이물질은 반대편의 이물질흡입기(48)에 흡입되어 제거된다.

상기 클리닝부(40)를 통과하면서 이물질이 제거된 전극필름(F)은 댄서롤러(43)에 의해 장력이 조절되고, EPC 센서(44a) 및 EPC 조정장치(44)에 의해 사행이 교정된 후 커팅가공부(50)를 통과하게 된다.

상기 커팅가공부(50)에서는 클램핑블록(53)이 전극필름(F)을 파지한 상태에서 커터마운트블록(56)이 제3선형운동기(55)에 의해 제3가이드레일(54)을 따라 일정한 속도로 수평 왕복 이동한 후 상부커터(51)가 하강하여 전극필름(F)을 절단한 다음, 다시 커터마운트블록(56)이 전방으로 수평 이동하여 원래의 위치로 복귀한다. 이와 같이 커팅가공부(50)에서는 커터마운트블록(56)이 전극필름(F)의 이송 속도와 동일한 속도로 일정 거리씩 수평 왕복 이동하면서 전극필름(F)을 일정 크기로 절단하는 작업을 연속 반복적으로 수행한다.

상기 커팅가공부(50)에서 절단된 전극 셀(C)은 상부 컨베이어(81) 및 하부 컨베이어(82) 사이로 진입한 뒤, 하부 컨베이어(82)에 진공 흡착되어 비전검사부(60)의 하측 위치로 이송된다.

비전검사부(60)는 상기 하부 컨베이어(82) 상의 전극 셀(C)을 촬영하여 불량/양품 여부를 판정한다.

상기 비전검사부(60)에 의해 검사가 완료된 전극 셀(C)은 하부 컨베이어(82)의 후단부에서 언로딩 컨베이어(83)로 전달된다. 이 때, 비전 검사 결과 불량으로 판정된 전극 셀(C)은 하부 컨베이어(82)의 끝단에서 낙하하여 불량품 적재 스택커(72)에 적재되고, 비전 검사 결과 양품으로 판정된 전극 셀(C)은 언로딩 컨베이어(83)에 의해 진공 흡착되어 후방을 이송된 후 언로더부(70)의 양품 적재 스택커(71)의 상측 위치에서 진공이 해제되어 양품 적재 스택커(71)로 낙하하여 적재된다.

이와 같이 본 발명에 따른 전극 노칭장치는 노칭가공부(20)의 프레스기(21)와 커팅가공부(50)의 커터마운트블록(56)이 전극필름(F)의 이송 방향을 따라 등속도로 수평 왕복 이동하면서 전단 가공 및 절단 가공을 수행하므로 전극필름(F)의 멈춤없이 지속적인 작업이 이루어질 수 있게 된다. 따라서 기존에 비하여 가공 속도를 대폭 향상시킬 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

10 : 로더부 20 : 노칭가공부
21 : 프레스기 22 : 제1가이드레일
23 : 제1선형운동기 30 : 필름피더부
31, 32 : 제1,2필름피딩유닛 33 : 제2가이드레일
34 : 제2선형운동기 40 : 클리닝부
41, 42 : 제1,2클리닝유닛 43, 44 : 제1,2롤러
45 : 클리닝블록 46 : 브러쉬
47 : 에어분사기 48 : 이물질흡입기
50 : 커팅가공부 51 : 상부커터
52 : 하부커터 53 : 클램핑블록
54 : 제3가이드레일 55 : 제3선형운동기
56 : 커터마운트블록 60 : 비전검사부
70 : 언로더부 71 : 양품 적재 스택커
72 : 불량품 적재 스택커 81 : 상부 컨베이어
82 : 하부 컨베이어 83 : 언로딩 컨베이어
C : 전극 셀 F : 전극필름
Ft : 전극 탭

Claims

미가공 상태의 전극필름(F)이 롤형태로 감겨져 있는 로더부(10)와;
상기 로더부(10)에서 풀려져 나온 전극필름(F)을 파지하여 전극필름을 정지시키지 않고 지속적으로 이송하는 필름피더부(30)와;
상기 로더부(10)와 필름피더부(30) 사이에 수평 왕복 이동 가능하게 설치되어, 전극필름(F)의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전극필름(F)을 지정된 전극 패턴으로 전단 가공한 후 원래 위치로 복귀하는 동작을 반복적으로 수행하는 노칭가공부(20)와;
상기 필름피더부(30)의 일측에 수평 이동 가능하게 설치되어, 전극필름(F)의 이송 방향으로 수평 이동하면서 전단 가공 완료된 전극필름(F)을 일정한 크기로 절단하는 커팅가공부(50)와;
상기 커팅가공부(50)의 일측에 배치되어, 일정 크기로 절단된 전극필름(F)을 순차적으로 적재하는 언로더부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.
제1항에 있어서, 상기 필름피더부(30)와 커팅가공부(50) 사이에 상하로 이동 가능하게 설치되는 롤러(43 또는 44)와, 상기 롤러(43 또는 44)의 하측 또는 상측에 상하로 이동 가능하게 설치된 클리닝블록(45)과, 상기 클리닝블록(45)의 상단부 또는 하단부에 설치되어 전극필름(F)과 접촉하여 이물질을 분리하는 브러쉬(46)와, 상기 클리닝블록(45)의 일측 변부에 설치되어 상기 브러쉬(46)를 향해 에어를 분사하는 에어분사기(47)와, 상기 클리닝블록(45)에서 상기 에어분사기(47)의 반대편 위치에 설치되어 상기 에어분사기(47)에 의해 브러쉬(46)에서 분리된 이물질을 흡입하는 이물질흡입기(48)를 포함하는 클리닝부(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커팅가공부(50)와 언로더부(70) 사이에 설치되어, 커팅 가공된 전극필름(F)의 전극부를 촬영하여 검사하는 비전검사부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.
제3항에 있어서, 상기 커팅가공부(50)의 바로 후방측에 상하로 일정 거리 이격되게 설치되어, 상기 커팅가공부(50)에 의해 절단 가공된 전극필름(F)이 이격된 틈새로 삽입되면서 후방의 비전검사부(60)의 하측 위치로 이송되는 상부 컨베이어(81)와 하부 컨베이어(82)가 설치된 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.
제4항에 있어서, 상기 상부 컨베이어(81)는 상기 비전검사부(60)의 바로 전방측까지 설치되며, 하부 컨베이어(82)는 비전검사부(60)를 통과하여 비전검사부(60)의 후방측까지 연장되게 설치되고, 하부 컨베이어(82)는 절단된 전극필름(F)을 진공압으로 흡착한 상태로 이송하도록 된 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.
제1항에 있어서, 상기 노칭가공부(20)는, 전극필름(F)의 무지부 부분을 전단 가공하여 일정 간격으로 전극 탭(Ft)을 형성하는 프레스기(21)와, 상기 프레스기(21)를 제1가이드레일(22)을 따라 일정 속도로 일정 거리씩 수평 왕복 이동시키는 제1선형운동기(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.
제1항에 있어서, 상기 커팅가공부(50)는, 마운트플레이트(57)에 수평하게 설치되는 2개의 제3가이드레일(54)과, 상기 제3가이드레일(54)과 나란하게 설치되는 제3선형운동기(55)와, 상기 제3선형운동기(55)에 의해 제3가이드레일(54)을 따라 수평왕복 운동하는 커터마운트블록(56)과, 상기 커터마운트블록(56)의 하단에 상하로 상하로 이동가능하게 설치되어 전극필름(F)을 절단하는 상부커터(51)와, 상기 커터마운트블록(56)의 하단에 고정되게 설치되어 상기 상부커터(51)와 협응하여 전극필름(F)을 절단하는 하부커터(52)와, 상기 커터마운트블록(56)의 하단에 상하로 벌어졌다 오므려졌다하는 운동을 하도록 설치되어 상기 상부커터(51)와 하부커터(52)에 의한 전극필름(F)의 절단시 전극필름(F)을 일시적으로 파지하는 한 쌍의 클램핑블록(53)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.
제1항에 있어서, 상기 필름피더부(30)는 일정 거리씩 서로 독립적으로 수평 왕복 이동하는 2개의 필름피딩유닛을 구비하여, 상기 2개의 필름피딩유닛이 교대로 전극필름을 파지하여 이송하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극 노칭장치.