KR20180023230A - cutting apparatus for manufacturing secondary battery - Google Patents

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KR20180023230A
KR20180023230A KR1020160108217A KR20160108217A KR20180023230A KR 20180023230 A KR20180023230 A KR 20180023230A KR 1020160108217 A KR1020160108217 A KR 1020160108217A KR 20160108217 A KR20160108217 A KR 20160108217A KR 20180023230 A KR20180023230 A KR 20180023230A
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조석진
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(주) 피토
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Abstract

The present invention relates to a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery, which is for ensuring linear driving accuracy of a cutter linearly driven for cutting at least one of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator of the secondary battery, comprising: a fixed frame portion for supporting a first cutter; a movable frame portion for supporting a second cutter; a cutter driving portion supported on the fixed frame portion and linearly driving the movable frame portion with respect to the fixed frame portion to cut a workpiece by the second cutter; and a cutter guiding portion having one side thereof fixed to the fixed frame portion and the other side thereof fixed to the movable frame portion to guide linear driving of the movable frame portion.

Description

이차전지 제조용 절단장치{cutting apparatus for manufacturing secondary battery}[0001] The present invention relates to a cutting apparatus for manufacturing secondary batteries,

본 발명은 이차전지 제조용 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차전지의 제조공정 중에서 양극판, 음극판 및 분리막 중 적어도 어느 하나의 피절삭물을 절단하는 데 사용되는 이차전지 제조용 절단장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery, and more particularly, to a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery used for cutting a workpiece of at least one of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator during a manufacturing process of the secondary battery.

일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.Generally, a secondary battery is a battery which can be repeatedly used through a discharge process of converting chemical energy into electrical energy and a charging process in the reverse direction. Examples of the secondary battery include a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel- A lithium-metal battery, a lithium-ion (Ni-Ion) battery, and a lithium-ion polymer battery (hereinafter referred to as "LIPB ").

이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극물질은 전자와 리튬이온을 받아들여 원래의 금속산화물로 복귀하게 된다. 즉, 이차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.The secondary battery is composed of an anode, a cathode, an electrolyte, and a separator, and stores and generates electricity using voltage difference between different anode and cathode materials. Here, the discharge is to move electrons from a cathode having a high voltage to a cathode having a low voltage (generating electricity as much as the voltage difference of the anode), and charging means transferring the electrons again from the anode to the cathode where the anode material receives electrons and lithium ions And returned to the original metal oxide. That is, when the secondary battery is charged, the charge current flows as the metal atoms move from the anode to the cathode through the separator, and when discharged, the metal atoms move from the cathode to the anode and the discharge current flows.

최근 이차전지는 IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용됨으로써 각광받는 에너지원으로 주목받고 있다. IT제품 분야에서 이차전지는 장시간 연속사용이 가능하며, 소형화, 경량화가 요구되고 있으며, 자동차 분야에서는 고출력, 내구성 및 폭발위험을 해소하기 위한 안정성 등을 요구하고 있다. 에너지 저장분야는 풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장하는 것으로, 고정형으로 사용됨에 따라 보다 완화된 조건의 이차전지를 적용할 수 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Recently, secondary batteries have attracted attention as energy sources that are widely used in IT products, automobiles, and energy storage. In the field of IT products, secondary batteries can be used continuously for a long time, are required to be reduced in size and weight, and in the automobile field, they are required to have high output, durability, and stability for eliminating the risk of explosion. In the energy storage field, surplus power produced by wind power, solar power generation, and the like is stored. As it is used in a fixed type, a secondary battery of a more relaxed condition can be applied.

특히, 리튬 이차전지는 1970년대 초부터 연구개발이 진행되었고, 1990년 리튬금속 대신 탄소를 음극으로 이용한 리튬 이온전지가 개발되면서 실용화되었으며, 500회 이상의 사이클 수명과 1 내지 2시간의 짧은 충전시간을 특징으로 하여 이차전지 중 가장 판매 신장률이 높고 니켈-수소 전지에 비해서 30 내지 40% 정도 가벼워 경량화가 가능하다. 또한, 리튬 이차전지는 현존하는 이차전지 중 단위전지 전압(3.0 내지 3.7V)이 가장 높고 에너지밀도가 우수하여, 이동기기에 최적화된 특성을 가질 수 있다.In particular, lithium secondary batteries have been in research and development since the early 1970s. Lithium ion batteries using carbon as a cathode instead of lithium metal have been developed and commercialized in 1990, and have been used for more than 500 cycles and short charging times of 1 to 2 hours It has the highest sales growth rate among secondary batteries and can be lightened by 30 ~ 40% less than nickel-hydrogen battery. In addition, the lithium secondary battery has the highest unit cell voltage (3.0 to 3.7 V) among the existing secondary batteries, has excellent energy density, and can have characteristics optimized for mobile devices.

이러한 리튬 이차전지는 일반적으로 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머전지라 한다. 또한, 리튬 이차전지의 외장재는 여러가지 종류로 형성될 수 있고, 대표적인 외장재의 종류는 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치(Pouch) 등이 있다. 상기 리튬 이차전지의 외장재 내부에는 양극판, 음극판 및 그 사이에 개재되는 분리막(세퍼레이터, Separator)이 적층되거나 권취된 전극조립체가 구비된다.Such a lithium secondary battery is generally classified into a liquid electrolyte cell and a polymer electrolyte cell depending on the type of the electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. In addition, the exterior material of the lithium secondary battery can be formed into various types, and typical exterior materials include cylindrical, prismatic, pouch, and the like. Inside the casing of the lithium secondary battery, a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator (separator) interposed therebetween are stacked or wound.

이러한 전극조립체를 제조하는 이차전지 제조장치는, 양극판, 음극판 및 분리막을 공급하는 수많은 롤러들과, 전극조립체를 권취하기 위한 권취기와, 롤러들과 권취기의 사이에서 기 설정된 길이에 따라 양극판, 음극판 및 분리막을 절단하는 절단장치가 설치된다.The secondary battery manufacturing apparatus for manufacturing such an electrode assembly includes a plurality of rollers for supplying a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, a winder for winding the electrode assembly, and a positive electrode plate, a negative electrode plate And a cutting device for cutting the separation membrane.

이러한 이차전지 제조용 절단장치에 대해서는 대한민국 등록특허 제1600536호 "이차전지 권취시스템의 분리막 커터 브러싱 장치"에 의해 개시된 바 있다. 상기 등록특허는 칼날구동수단에 의해 칼날부가 분리막을 타격하여 분리막을 커팅하도록 구성된다. Such a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery is disclosed in Korean Patent No. 1600536 entitled " Membrane Cutter Brushing Apparatus of Secondary Battery Winding System ". In this patent, the blade is configured to strike the separation membrane by the blade driving means to cut the separation membrane.

하지만, 칼날부의 직선 이송시 분리막의 커팅위치에 대한 칼날부의 정렬상태가 정밀하게 유지된 상태로 분리막을 타격해야 하는데, 상기 등록특허는 장비이 진동 등에 의해 직선 구동되는 칼날부의 정렬상태가 틀어질 수 있어 분리막의 절단 공정의 신뢰성을 확보하기 곤란한 문제점이 있다.However, in the case of straight line feed of the blade, the separation membrane should be struck in a state of precise alignment of the blade section with respect to the cutting position of the separation membrane. In this patent, the alignment of the blade section, There is a problem that it is difficult to ensure the reliability of the separation process of the separation membrane.

또한, 상기 등록특허는 분리막이 권취부에 걸려있는 상태에서 칼날부의 타격만으로 분리막을 절단하도록 작동되는데, 칼날부의 타격에 의한 압력에 의해 권취부 및 분리막을 공급하는 롤러들에 압력이 전달되어 다른 구성요소들의 정렬이 틀어지는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 분리막의 이면이 지지되지 않는 상태에서 칼날부의 타격이 이루이지므로 분리막의 절단 공정의 신뢰성을 확보하기 곤란한 문제점이 있다. In addition, in the above-mentioned patent, the separation membrane is operated to cut the separation membrane only by hitting the blade with the separation membrane suspended in the winding section. Pressure is transmitted to the rollers supplying the winding section and the separation membrane by the pressure due to the blowing of the blade section, There is a problem in that the alignment of the elements is distorted and the blade portion is struck in a state where the back surface of the separation membrane is not supported, so that it is difficult to secure the reliability of the separation process of the separation membrane.

대한민국 등록특허 제1600536호 (2016. 03. 07. 공고.)Korean Registered Patent No. 1600536 (Bulletin published on Mar. 07, 2016)

본 발명의 목적은 이차전지의 양극판, 음극판 및 분리막 중 적어도 어느 하나의 피절삭물을 절단하기 위해 직선 구동되는 커터의 직선구동 정밀도를 확보하기 위한 이차전지 제조용 절단장치를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a cutting apparatus for securing the linear driving of a cutter linearly driven for cutting a workpiece of at least one of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator of a secondary battery.

본 발명의 다른 목적은 이차전지의 양극판, 음극판 및 분리막 중 적어도 어느 하나의 피절삭물을 절단하는 공정 중에 가해지는 압력에 의해 다른 요소들의 정렬이 틀어지는 것을 방지하기 위한 이차전지 제조용 절단장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery for preventing misalignment of other elements due to a pressure applied during a process of cutting a workpiece of at least one of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator of a secondary battery .

본 발명의 또 다른 목적은 이차전지의 양극판, 음극판 및 분리막 중 적어도 어느 하나의 피절삭물을 절단할 때, 피절삭물의 이면을 지지하도로 한 이차전지 제조용 절단장치를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery, which supports the back surface of a workpiece when cutting a workpiece of at least one of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator of the secondary battery.

이차전지의 양극판, 음극판 및 분리막 중 적어도 어느 하나의 피절삭물을 절단하는 본 발명에 따른 이차전지 제조용 절단장치는 제 1커터를 지지하는 부동 프레임부, 제 2커터를 지지하는 가동 프레임부, 상기 부동 프레임부에 지지되고 상기 부동 프레임부에 대하여 상기 가동 프레임부를 직선 구동시켜 상기 제 2커터에 의해 상기 피절삭물이 절단되도록 하는 커터 구동부 및 일측이 상기 부동 프레임부에 체결되고 타측이 상기 가동 프레임부에 체결되어 상기 가동 프레임부의 직선 구동을 가이드하는 커터 가이드부를 포함할 수 있다.The cutting device for cutting a workpiece of at least one of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator of a secondary battery according to the present invention comprises a floating frame part for supporting a first cutter, a movable frame part for supporting a second cutter, A cutter driving part supported on the floating frame part and linearly driving the movable frame part with respect to the floating frame part to cut the workpiece by the second cutter, And a cutter guide portion that is coupled to the movable frame portion and guides the linear motion of the movable frame portion.

상기 커터 가이드부는 상기 부동 프레임부에 체결되는 제 1가이드 레일, 상기 가동 프레임부에 체결되는 제 2가이드 레일 및 상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일의 사이에서 상기 제 1가이드 레일과 상기 2가이드롤러의 길이 방향으로 배치되는 구름 동작하는 복수의 롤러를 포함할 수 있다.Wherein the cutter guide portion includes a first guide rail which is fastened to the floating frame portion, a second guide rail which is fastened to the movable frame portion, and a second guide rail which is fastened between the first guide rail and the second guide rail between the first guide rail and the second guide rail. And a plurality of rolling rollers arranged in the longitudinal direction of the guide roller.

상기 복수의 롤러가 수용되는 V자 형태의 롤러 수용홈이 형성되어 상기 복수의 롤러의 구름면에 면 접촉할 수 있다.A V-shaped roller receiving groove in which the plurality of rollers are received can be formed and can be in surface contact with the rolling surfaces of the plurality of rollers.

서로 이웃하는 상기 복수의 롤러는 서로 직교하는 회전축을 가지며, 상기 커터 가이드부는 상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일의 사이에 배치되고 상기 복수의 롤러가 회전가능하게 상기 복수의 롤러를 간격을 유지하는 롤러 케이지를 더 포함할 수 있다.Wherein the plurality of rollers adjacent to each other have an axis of rotation orthogonal to each other and the cutter guide portion is disposed between the first guide rail and the second guide rail and the plurality of rollers rotatably And a roller cage for holding the roller cage.

상기 커터 가이드부는 상기 제 1가이드 레일의 일단부와 상기 제 2가이드 레일의 타단부에 각각 체결되어 상기 롤러 케이지의 탈락을 방지하는 스톱퍼를 더 포함할 수 있다.The cutter guide portion may further include a stopper fastened to one end of the first guide rail and the other end of the second guide rail to prevent the roller cage from falling off.

상기 이차전지 제조용 절단장치는 상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일을 감싸도록 상기 부동 프레임부와 상기 가동 프레임부에 설치되어 상기 상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일의 내측으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 방진 커버를 더 포함할 수 있다.The cutting device for manufacturing a secondary battery according to claim 1, wherein the cutting device for manufacturing a secondary battery is provided on the floating frame part and the movable frame part so as to surround the first guide rail and the second guide rail, And may further include a dust cover covering the dust cover.

상기 가동 프레임부의 직선 구동에 따라 상기 제 2커터가 상기 피절삭물을 절단할 때, 상기 제 1커터는 상기 피절삭물의 이면을 지지하며, 상기 부동 프레임부는 상기 제 1커터를 지지하고 상기 제 2커터의 가압력을 완충시키는 완충부재를 포함할 수 있다.Wherein the first cutter supports the back surface of the workpiece when the second cutter cuts the workpiece in accordance with the linear driving of the movable frame part and the floating frame part supports the first cutter, And a buffer member for buffering the pressing force of the cutter.

본 발명에 따른 이차전지 제조용 절단장치는 이차전지의 양극판, 음극판 및 분리막 중 어느 하나의 피절삭물을 절단하기 위해 직선 구동되는 커터의 직선구동의 정밀도를 확보하고, 피절삭물의 이면을 지지하는 상태에서 피절삭물의 절단 공정이 이루어지므로 이차전지 제조의 피절삭물 절단 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다. The cutting device for manufacturing secondary batteries according to the present invention secures the accuracy of linear drive of a linearly driven cutter for cutting a workpiece of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separation membrane of a secondary battery, It is possible to secure the reliability of the cutting process of the workpiece in the manufacture of the secondary battery.

또한, 본 발명에 따른 이차전지 제조용 절단장치는 커터의 직선 구동을 부드럽게 하여 피절삭물을 절단하는 공정 중에 가해지는 압력에 의해 다른 요소들의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다. In addition, the cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present invention can smooth the linear drive of the cutter and prevent misalignment of other elements due to the pressure applied during the cutting process of the workpiece.

도 1은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치의 커터 가이드부를 나타낸 사시도이다.
도 4은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치의 커터 가이드부의 설치상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치를 피절삭물이 통과하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치가 피절삭물을 절단하는 상태를 나타낸 단면도이다. 1 is a perspective view showing a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.
2 is an exploded perspective view showing a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.
3 is a perspective view showing a cutter guide portion of a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the cutter guide portion of the cutting device for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment is installed.
5 is a cross-sectional view showing a state in which a workpiece passes through a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.
6 is a cross-sectional view showing a state in which a cutter for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment cuts a workpiece.

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 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only examples of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents and modifications may be made thereto .

이하, 본 발명에 따른 이차전지 제조용 절단장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치를 나타낸 분해사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to this embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치(100)는 이차전지를 제조하는 데 사용되는 이차전지 제조장치에 적어도 하나로 마련되어 이차전지 제조장치를 구성하는 메인 프레임(미도시)에 지지될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, a cutting apparatus 100 for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention is provided in at least one secondary battery manufacturing apparatus used for manufacturing a secondary battery, Lt; / RTI >

즉, 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치(100)는 일 실시예로 음극판의 이송 경로, 양극판의 이송 경로, 분리막의 이송 경로에 각각 배치되어 음극판, 양극판, 분리막을 기 설정된 위치에서 각각 절단하도록 운용될 수 있으며, 다른 실시예로 양극판, 음극판 및 분리막이 함께 권취되기 전에 양극판, 음극판 및 분리막이 면 접촉되는 위치에 배치되어 양극판, 음극판 및 분리막을 함께 절단하도록 운용될 수도 있다. That is, the cutting apparatus 100 for cutting a secondary cell according to the present embodiment is disposed in each of the conveying path of the negative electrode plate, the conveying path of the positive electrode plate, and the conveying path of the separating plate to cut the negative electrode plate, the positive electrode plate, In another embodiment, the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator may be disposed at the positions where the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator are in surface contact with each other before the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator are wound together.

이러한 본 실시예에 따른 2차전치 제조용 절단장치(이하, '절단장치'라 함.)(100)는 부동 프레임부(200), 가동 프레임부(300), 커터 구동부(400) 및 커터 가이드부(500)를 포함할 수 있다. The cutting apparatus for cutting a second primary (hereinafter, referred to as "cutting apparatus") 100 according to the present embodiment includes a floating frame unit 200, a movable frame unit 300, a cutter driving unit 400, (500).

부동 프레임부(200)는 메인 프레임(미도시)에 지지된다. 부동 프레임부(200)는 상술된 피절삭물(10)이 통과할 수 있는 제 1슬릿(210)이 형성될 수 있다. 제 1슬릿(210)의 하부면에는 제 1커터(220)가 지지될 수 있다. 제 1커터(220)는 절단장치(100)를 구성하는 커터 중 하도로 사용될 수 있다. The floating frame unit 200 is supported by a main frame (not shown). The floating frame part 200 may be formed with a first slit 210 through which the above-described workpiece 10 can pass. The first cutter 220 may be supported on the lower surface of the first slit 210. The first cutter 220 may be used as a lower one of the cutters constituting the cutting apparatus 100.

피절삭물(10)의 절단시, 하도는 피절삭물(10)의 이면을 지지하는데, 상도로 사용되는 제 2커터(320)의 가압력이 하도를 통해 다른 요소에 전달되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 따라서 부동 프레임부(200)에는 제 1커터(220)를 지지하여 제 2커터(320)의 가압력을 완충시키는 코일 스프링과 같은 완충부재(230)가 설치될 수 있다.When the workpiece 10 is cut, the lower surface supports the back surface of the workpiece 10, and it is preferable to prevent the pressing force of the second cutter 320 used as the upper surface from being transmitted to other elements through the lower surface Do. The floating frame unit 200 may be provided with a buffer member 230 such as a coil spring that supports the first cutter 220 to buffer the pressing force of the second cutter 320.

가동 프레임부(300)에는 제 1슬릿(210)에 연통되는 제 2슬릿(310)이 형성될 수 있다. 제 2슬릿(310)의 상부면에는 제 2커터(320)가 지지될 수 있다. 제 2커터(320)는 절단장치(100)를 구성하는 커터 중 상도로 사용될 수 있다.The movable frame part 300 may have a second slit 310 communicating with the first slit 210. The second cutter 320 may be supported on the upper surface of the second slit 310. The second cutter 320 can be used as an upper cutter of the cutting device 100.

커터 구동부(400)는 부동 프레임부(200)에 지지된다. 커터 구동부(400)는 부동 프레임부(200)에 대하여 가동 프레임부(300)를 직선 구동시킨다. 커터 구동부(400)는 부동 프레임부(200)에 지지되는 공압 실린더(410) 및 가동 프레임부(300)에 연결되고 공압 실린더(410)의 내부 압력에 따라 가동 프레임부(300)를 직선 구동시키는 피스톤 로드(420)의 조합으로 구성될 수 있다. The cutter driving part 400 is supported on the floating frame part 200. The cutter driving unit 400 linearly drives the movable frame unit 300 with respect to the floating frame unit 200. The cutter driving part 400 is connected to the pneumatic cylinder 410 and the movable frame part 300 supported by the floating frame part 200 and drives the movable frame part 300 in a straight line direction according to the internal pressure of the pneumatic cylinder 410 And a piston rod 420 as shown in FIG.

한편, 커터 가이드부(500)는 부동 프레임부(200)와 가동 프레임부(300)의 사이에 배치되어 가동 프레임부(300)의 직선 구동시 제 2커터(320)의 직선 구동을 가이드한다. The cutter guide portion 500 is disposed between the floating frame portion 200 and the movable frame portion 300 to guide the linear movement of the second cutter 320 when the movable frame portion 300 is linearly driven.

도 3은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치의 커터 가이드부를 나타낸 사시도이며, 도 4은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치의 커터 가이드부의 설치상태를 나타낸 단면도이다. FIG. 3 is a perspective view showing a cutter guide unit of the cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment, and FIG. 4 is a sectional view showing the cutter guide unit of the cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.

도 3 및 도 4를 참조하면, 커터 가이드부(500)는 제 1가이드 레일(510), 제 2가이드 레일(520), 복수의 롤러(530), 롤러 케이지(540) 및 스톱퍼(550)를 포함할 수 있다.3 and 4, the cutter guide unit 500 includes a first guide rail 510, a second guide rail 520, a plurality of rollers 530, a roller cage 540, and a stopper 550 .

제 1가이드 레일(510)은 부동 프레임부(200)에 체결될 수 있다. 제 2가이드 레일(520)은 가동 프레임부(300)에 체결될 수 있다. The first guide rail 510 can be fastened to the floating frame part 200. The second guide rail 520 can be fastened to the movable frame part 300.

복수의 롤러(530)는 제 1가이드 레일(510)과 제 2가이드 레일(520)의 사이에 배치될 수 있다. 각각의 롤러(530)는 원통형으로 마련되는데, 복수의 롤러(530)는 제 1가이드 레일(510)과 제 2가이드 레일(520)의 길이 방향으로 배치될 수 있다. The plurality of rollers 530 may be disposed between the first guide rail 510 and the second guide rail 520. Each of the rollers 530 is provided in a cylindrical shape, and the plurality of rollers 530 can be disposed in the longitudinal direction of the first guide rail 510 and the second guide rail 520.

이때, 서로 이웃하는 복수의 롤러(530)는 직교하는 회전축을 가질 수 있다. 그리고 제 1가이드 레일(510)과 제 2가이드 레일(520)은 V자 형태의 롤러 수용홈(511, 521)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 1가이드 레일(510)과 제 2가이드 레일(520)은 복수의 롤러(530)의 구름면에 면 접촉할 수 있다. At this time, the plurality of rollers 530 adjacent to each other may have an orthogonal rotation axis. The V-shaped roller receiving grooves 511 and 521 may be formed in the first guide rail 510 and the second guide rail 520. Accordingly, the first guide rail 510 and the second guide rail 520 can be in surface contact with the rolling surfaces of the plurality of rollers 530.

또한, 커터 가이드부(500)는 제 1가이드 레일(510)과 제 2가이드 레일(520)의 사이에는 복수의 롤러(530)의 이탈을 방지하고 복수의 롤러(530)의 이격 거리를 유지하는 롤러 케이지(540)가 마련될 수 있다. 그리고 제 1가이드 레일(510)의 일단부와, 제 2가이드 레일(520)의 타단부에는 롤러 케이지(540)의 탈락을 방지하는 스톱퍼(550)가 각각 설치될 수 있다.The cutter guide part 500 is provided between the first guide rail 510 and the second guide rail 520 to prevent the plurality of rollers 530 from being separated from each other and to maintain the separation distance of the plurality of rollers 530 A roller cage 540 may be provided. A stopper 550 for preventing the roller cage 540 from falling off can be installed at one end of the first guide rail 510 and at the other end of the second guide rail 520.

이러한 커터 가이드부(500)는 향상된 정밀도를 가지고 가동 프레임부(300)가 직선 구동되도록 하고, 가동 프레임부(300)가 부드럽게 직선 구동될 수 있도록 한다. 또한, 커터 가이드부(500)는 볼 가이드에 비해 외력에 대한 강성이 강하며, 예압을 간단하게 부여할 수 있으므로 클리어런스가 없고, 비교적 작은 압력으로 가동 프레임부(300)를 직선 구동할 수 있도록 한다.The cutter guide portion 500 allows the movable frame portion 300 to be linearly driven with an improved accuracy and allows the movable frame portion 300 to be smoothly linearly driven. Further, since the cutter guide portion 500 is stronger than the ball guide in terms of external force and can be provided with a simple preload, the movable frame portion 300 can be linearly driven with a relatively small pressure without a clearance .

한편, 부동 프레임부(200)와 가동 프레임부(300)에는 제 1가이드 레일(510)과 제 2가이드 레일(520)을 각각 감싸도록 배치되어 커터 가이드부(500)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 방진 커버(560)가 설치될 수 있다. 방진 커버(560)로는 라비린스 커버, 와이퍼 씰 등을 사용할 수 있다. The first and second guide rails 510 and 520 are disposed in the floating frame unit 200 and the movable frame unit 300 so as to surround the cutter guide unit 500, A dust cover 560 may be provided. As the dust cover 560, a labyrinth cover, a wiper seal, or the like can be used.

이하, 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치의 동작에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment will be described.

도 5는 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치를 피절삭물이 통과하는 상태를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a state in which a workpiece passes through a cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment.

도 5를 참조하면, 양극판, 음극판 및 분리막 중 적어도 어느 하나의 피절삭물(10)은 제 1슬릿(210)과 제 2슬릿(310)을 통과하여 도시되지 않은 이차전지 제조장치의 권취기(미도시)를 향해 이송된다. 5, the workpiece 10 of at least one of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator passes through the first slit 210 and the second slit 310, Not shown).

이때, 피절삭물(10)의 절단 위치는 제 1커터(220)와 제 2커터(320)의 사이에 정렬된다. 이에 따라 하도 역할을 하는 제 1커터(220)는 피절삭물(10)의 하부면을 지지하여 피절삭물(10)의 절단시, 제 2커터(320)의 가압력에 의해 피절삭물(10)이 하측으로 밀려나는 것을 방지하여 피절삭물(10)이 원활하게 절단될 수 있도록 한다. At this time, the cutting position of the workpiece 10 is aligned between the first cutter 220 and the second cutter 320. The first cutter 220 serving as a lowering member supports the lower surface of the workpiece 10 to cut the workpiece 10 by the pressing force of the second cutter 320 when the workpiece 10 is cut, Is prevented from being pushed downward, so that the workpiece 10 can be cut smoothly.

도 6은 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치가 피절삭물을 절단하는 상태를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a state in which a cutter for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment cuts a workpiece.

도 6을 참조하면, 피절삭물(10)의 절단을 위해 공압 실린더(410)에 공압이 형성되고, 피스톤 로드(420)는 공압 실린더(410)의 외측을 향해 직선 구동된다. 피스톤 로드(420)에 연결된 가동 프레임부(300)는 피스톤 로드(420)를 따라 직선 구동되며, 가동 프레임부(300)에 지지되는 제 2커터(320)는 피절삭물(10)을 향해 직선 구동된다.6, a pneumatic pressure is formed in the pneumatic cylinder 410 for cutting the workpiece 10, and the piston rod 420 is linearly driven toward the outside of the pneumatic cylinder 410. [ The movable frame part 300 connected to the piston rod 420 is linearly driven along the piston rod 420 and the second cutter 320 supported by the movable frame part 300 is linearly moved toward the workpiece 10, .

이때, 제 2가이드 레일(520)은 가동 프레임부(300)와 함께 직선 구동된다. 제 1가이드 레일(510)과 제 2가이드 레일(520)은 복수의 롤러(530)의 구름면에 면 접촉되므로, 가동 프레임부(300)가 향상된 정밀도를 가지고 직선 구동되도록 하며, 가동 프레임부(300)가 부드럽게 직선 구동되도록 한다. 그리고 스톱퍼(550)는 롤러 케이지가 제 2가이드 레일(520)로부터 탈락되는 것을 방지한다. At this time, the second guide rail 520 is linearly driven together with the movable frame part 300. Since the first guide rail 510 and the second guide rail 520 are in surface contact with the rolling surfaces of the rollers 530, the movable frame part 300 is linearly driven with improved accuracy, 300) is smoothly driven linearly. The stopper 550 prevents the roller cage from falling off the second guide rail 520.

이와 같이 가동 프레임부(300)는 커터 구동부(400)에 의해 직선 구동되고, 제 2커터(320)는 가동 프레임부(300)와 함께 직선 구동되어 피절삭물(10)을 절단한다. The movable frame part 300 is linearly driven by the cutter driving part 400 and the second cutter 320 is linearly driven together with the movable frame part 300 to cut the workpiece 10.

이후, 피스톤 로드(420)는 스프링 리턴 방식, 또는 공압 리턴 방식 등에 의해 공압 실린더(410)를 향해 이송되고, 제 2커터(320)는 제 2슬롯()의 상부로 복귀한다. Thereafter, the piston rod 420 is fed toward the pneumatic cylinder 410 by a spring return method or a pneumatic return method, and the second cutter 320 returns to the upper portion of the second slot ().

물론, 제 2커터(320)의 복귀시, 상술된 바와 같이 커터 가이드부(500)는 가동 프레임부(300)의 직선 구동을 가이드하여 제 2커터(320)가 고정밀도를 가지고 부드럽게 위치에 정렬될 수 있도록 한다.As described above, when the second cutter 320 is returned, the cutter guide unit 500 guides the linear motion of the movable frame unit 300, so that the second cutter 320 is smoothly positioned .

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 이차전지 제조용 절단장치는 제 1슬롯과 제 2슬롯의 사이로 통과하는 피절삭물의 하부면을 제 1커터가 지지하며, 제 2커터가 고정밀도를 가지고 부드럽게 직선 구동되어 이차전지 제조에 있어서 피절삭물을 절단하는 공정의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.As described above, in the cutting apparatus for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment, the first cutter supports the lower surface of the workpiece passing between the first slot and the second slot, and the second cutter has a high accuracy and smoothly straight So that the reliability of the process of cutting the workpiece in the manufacture of the secondary battery can be ensured.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

10 : 피절삭물
100 : 이차전지 제조용 절단장치
200 : 부동 프레임부
230 : 완충부재
300 : 가동 프레임부
400 : 커터 구동부
500 : 커터 가이드부
510 : 제 1가이드 레일
520 : 제 2가이드 레일
530 : 롤러
540 : 롤러 케이지
550 : 스톱퍼
560 : 방진 커버10: Cutting material
100: Cutting device for manufacturing secondary battery
200: Floating frame part
230: buffer member
300: movable frame part
400: Cutter driving part
500: Cutter guide portion
510: first guide rail
520: second guide rail
530: Rollers
540: Roller cage
550: Stopper
560: Dust cover

Claims (7)

이차전지의 양극판, 음극판 및 분리막 중 적어도 어느 하나의 피절삭물을 절단하는 이차전지 제조용 절단장치에 있어서,
제 1커터를 지지하는 부동 프레임부;
제 2커터를 지지하는 가동 프레임부;
상기 부동 프레임부에 지지되고 상기 부동 프레임부에 대하여 상기 가동 프레임부를 직선 구동시켜 상기 제 2커터에 의해 상기 피절삭물이 절단되도록 하는 커터 구동부;및
일측이 상기 부동 프레임부에 체결되고 타측이 상기 가동 프레임부에 체결되어 상기 가동 프레임부의 직선 구동을 가이드하는 커터 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조용 절단장치.1. A cutting apparatus for cutting a workpiece of at least one of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator of a secondary battery,
A floating frame portion for supporting the first cutter;
A movable frame part for supporting the second cutter;
A cutter driving part supported on the floating frame part and linearly driving the movable frame part with respect to the floating frame part to cut the workpiece by the second cutter;
And a cutter guiding part having one side fixed to the floating frame part and the other side fixed to the movable frame part to guide linear driving of the movable frame part. 제 1항에 있어서,
상기 커터 가이드부는
상기 부동 프레임부에 체결되는 제 1가이드 레일;
상기 가동 프레임부에 체결되는 제 2가이드 레일;및
상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일의 사이에서 상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드롤러의 길이 방향으로 배치되는 구름 동작하는 복수의 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조용 절단장치.The method according to claim 1,
The cutter guide portion
A first guide rail fastened to the floating frame part;
A second guide rail fastened to the movable frame part;
And a plurality of rolling rollers disposed between the first guide rail and the second guide rail and disposed in the longitudinal direction of the first guide rail and the second guide roller. . 제 2항에 있어서,
상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일은
상기 복수의 롤러가 수용되는 V자 형태의 롤러 수용홈이 형성되어 상기 복수의 롤러의 구름면에 면 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조용 절단장치.3. The method of claim 2,
The first guide rail and the second guide rail
Wherein a V-shaped roller receiving groove for receiving the plurality of rollers is formed and is in surface contact with a rolling surface of the plurality of rollers. 제 2항에 있어서,
서로 이웃하는 상기 복수의 롤러는 서로 직교하는 회전축을 가지며,
상기 커터 가이드부는
상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일의 사이에 배치되고 상기 복수의 롤러가 회전가능하게 상기 복수의 롤러를 간격을 유지하는 롤러 케이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조용 절단장치.3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of rollers adjacent to each other have rotation axes orthogonal to each other,
The cutter guide portion
Further comprising a roller cage disposed between the first guide rail and the second guide rail, the roller cage maintaining the spacing of the plurality of rollers rotatably. 제 4항에 있어서,
상기 커터 가이드부는
상기 제 1가이드 레일의 일단부와 상기 제 2가이드 레일의 타단부에 각각 체결되어 상기 롤러 케이지의 탈락을 방지하는 스톱퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조용 절단장치.5. The method of claim 4,
The cutter guide portion
Further comprising a stopper fastened to one end of the first guide rail and the other end of the second guide rail to prevent the roller cage from falling off. 제 2항에 있어서,
상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일을 감싸도록 상기 부동 프레임부와 상기 가동 프레임부에 설치되어 상기 상기 제 1가이드 레일과 상기 제 2가이드 레일의 내측으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 방진 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조용 절단장치.3. The method of claim 2,
A dustproof cover installed on the floating frame and the movable frame to enclose the first guide rail and the second guide rail to prevent foreign matter from entering the inside of the first guide rail and the second guide rail, Further comprising the step of cutting the secondary battery. 제 1항에 있어서,
상기 가동 프레임부의 직선 구동에 따라 상기 제 2커터가 상기 피절삭물을 절단할 때, 상기 제 1커터는 상기 피절삭물의 이면을 지지하며,
상기 부동 프레임부는
상기 제 1커터를 지지하고 상기 제 2커터의 가압력을 완충시키는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조용 절단장치. The method according to claim 1,
The first cutter supports the back surface of the workpiece when the second cutter cuts the workpiece according to the linear driving of the movable frame part,
The floating frame portion
And a buffer member for supporting the first cutter and buffering a pressing force of the second cutter.
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