KR20190106077A

KR20190106077A - 전극시트 노칭장치 및 노칭방법

Info

Publication number: KR20190106077A
Application number: KR1020180027031A
Authority: KR
Inventors: 곽동훈; 엄현규; 신양호
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-18
Also published as: WO2019172506A1; EP3641021B1; US11839993B2; CN110870110B; KR102309536B1; US20220203572A1; US20200206965A1; EP3641021A4; EP3641021A1; CN110870110A; US11305451B2

Abstract

본 발명은 전극시트의 무지부를 연속적으로 노칭하여 전극탭을 가공하는 전극시트 노칭장치로서, 상기 전극시트의 저면에 구비되고, 상기 전극시트를 일정 간격으로 연속하여 이송하는 제1 및 제2 이송롤러를 포함한 이송유닛; 상기 전극시트의 저부에 구비되고, 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하며, 상기 무지부의 저면을 지지하는 지그유닛; 및 상기 전극시트의 상부에 구비되고, 상기 지그유닛에 지지된 상기 무지부를 노칭하여 전극탭을 가공하는 노칭유닛을 포함하며, 상기 지그유닛은, 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 구비되고, 상기 전극시트의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전하는 회전부재; 및 상기 회전부재의 외주면에 구비되고, 상기 회전부재의 회전시 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하는 상기 무지부를 지지하는 둘 이상의 지그를 포함한다.

Description

전극시트 노칭장치 및 노칭방법{ELECTRODE NOTCHING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 전극시트 노칭장치 및 노칭방법에 관한 것으로서, 특히 전극시트에 형성되는 전극탭의 품질을 향상시킬 수 있는 전극시트 노칭장치 및 노칭방법에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류되며, 상기 파우치형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 상기 전극조립체와 상기 전해액을 수용하는 파우치를 포함한다.

한편, 상기한 전극조립체는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층되는 구조를 가진다. 이와 같은 구조를 가진 전극조립체의 제조방법은 전극시트를 제조하는 공정, 전극 시트를 프레싱(Pressing)하는 공정, 전극시트를 셀의 규격에 맞게 소폭 절단(Slitting)하는 공정, 진공 건조 공정, 전극시트 상에 전극탭을 노칭하는 공정, 상기 전극시트와 분리막을 포함하여 전극조립체를 제조하는 공정을 포함한다.

그러나 상기한 전극조립체의 제조방법에서 상기 전극탭 노칭 공정은 상기 전극시트의 떨림 현상으로 인해 상기 전극탭이 불규칙하게 노칭되면서 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

특허공개번호 제10-2015-0010481호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 전극시트를 떨리지 않게 지지력을 향상시키며, 이에 따라 전극시트에 전극탭을 정확히 노칭할 수 있고, 그 결과 전극시트의 품질을 향상시킬 수 있는 전극시트 노칭장치 및 노칭방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치는 전극시트의 무지부를 연속적으로 노칭하여 전극탭을 가공하는 것으로, 상기 전극시트의 저면에 구비되고, 상기 전극시트를 일정 간격으로 연속하여 이송하는 제1 및 제2 이송롤러를 포함한 이송유닛; 상기 전극시트의 저부에 구비되고, 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하며, 상기 무지부의 저면을 지지하는 지그유닛; 및 상기 전극시트의 상부에 구비되고, 상기 지그유닛에 지지된 상기 무지부를 노칭하여 전극탭을 가공하는 노칭유닛을 포함하며, 상기 지그유닛은, 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 구비되고, 상기 전극시트의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전하는 회전부재; 및 상기 회전부재의 외주면에 구비되고, 상기 회전부재의 회전시 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하는 상기 무지부를 지지하는 둘 이상의 지그를 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 이송롤러는 상기 전극시트에 형성된 무지부를 지지하는 상기 지그로부터 제1 길이만큼 이격되게 위치할 수 있다.

상기 제1 길이는 30mm~100mm일 수 있다.

상기 회전부재는 상기 제1 및 제2 이송롤러의 회전시 연동하여 회전하면서 상기 지그를 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이의 무지부에 위치하게 순환시킬 수 있다.

상기 지그는 상기 회전부재의 외주면에 구비된 결합부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

상기 지그는 상기 결합부에 착탈 가능하게 결합되는 결합편과, 상기 무지부를 지지하는 지지편을 포함할 수 있다.

상기 지그는 상기 지지편을 상기 결합편에 움직이지 않게 고정하는 고정편을 더 포함할 수 있다.

상기 지그유닛을 상기 무지부로부터 멀어지는 방향으로 하강시키거나 또는 그의 반대 방향으로 상승시키는 승강유닛을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 노칭장치를 이용한 노칭방법은 (a) 제1 및 제2 이송롤러를 회전시켜서 상기 전극시트를 일정 간격으로 연속하여 이송하는 단계; (b) 지그유닛의 회전부재를 상기 전극시트의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전시켜서 상기 회전부재에 구비된 둘 이상의 지그 중 어느 하나의 지그를 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 상기 무지부의 저면에 위치시키는 단계; (c) 승강유닛을 이용하여 상기 회전부재를 상승시켜서 상기 지그를 상기 무지부의 저면에 지지시키는 단계; (d) 노칭유닛을 이용하여 상기 지그가 지지하는 상기 무지부를 노칭하여 전극탭을 가공하는 단계; 및 (e) 상기 승강유닛을 이용하여 상기 회전부재를 하강시켜서 상기 전극시트로부터 상기 지그를 이격시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (a) 내지 (e) 단계를 반복하여 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 상기 무지부에 전극탭을 연속하여 가공할 수 있다.

상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계는 동시에 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 노칭장치는 상기 지지편은 상기 결합편에 상기 회전부재의 중심을 향하는 방향 또는 그의 반대방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있다.

첫째: 본 발명의 전극시트 노칭장치는 전극시트를 이송하고 제1 및 제2 이송롤러를 구비한 이송유닛, 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 구비되고 전극시트의 무지부를 지지하는 지그유닛, 및 상기 무지부를 노칭하여 전극탭을 가공하는 노칭유닛을 포함하고, 상기 지그유닛은 회전부재, 및 상기 회전부재에 의해 순환하면서 상기 전극시트의 무지부를 지지하는 둘 이상의 지그를 포함하는 것에 특징을 가진다. 특히 상기 회전부재는 상기 전극시트의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 상기 회전부재에 구비된 지그에 근접하게 상기 제1 및 제2 이송롤러를 위치시킬 수 있고, 이에 따라 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 전극시트를 보다 안정적으로 지지할 수 있어 상기 전극시트의 떨림현상을 방지할 수 있으며, 그 결과 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 전극시트의 무지부를 정확히 노칭할 수 있고, 전극시트의 품질을 향상시킬 수 있다.

둘째: 본 발명의 전극시트 노칭장치에서 제1 및 제2 이송롤러는 전극시트에 형성된 무지부를 지지하는 상기 지그로부터 제1 길이 이격되게 위치하며, 상기 제1 길이는 30mm~100mm인 것을 특징으로 가진다. 즉, 상기 제1 길이가 30mm 이하일 경우 지그와 제1 및 제2 이송롤러 사이에 간섭이 발생할 수 있다. 그리고 상기 제1 길이가 100mm 이상일 경우 지그와 제1 이송롤러 사이, 또는 지그와 제2 이송롤러 사이로 전극시트가 절곡되게 변형될 수 있고, 이와 같은 상태에서 전극시트 이송시 떨림현상이 발생할 수 있다. 그 결과 상기 제1 길이는 30mm~100mm로 형성하며, 이에 따라 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하는 전극시트를 안정적으로 지지할 수 있어 떨림현상을 방지할 수 있고, 그 결과 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 전극시트의 무지부를 정확히 노칭할 수 있다.

셋째: 본 발명의 전극시트 노칭장치에서 회전부재는 제1 및 제2 이송롤러와 연동하여 회전하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 제1 및 제2 이송롤러 사이에 새롭게 위치하는 전극시트의 무지부에 회전부재의 외주면에 구비된 둘 이상의 그지를 순차적으로 위치시킬 수 있으며, 그에 따라 작업 시간을 크게 단축할 수 있고, 그 결과 작업 효율성을 크게 높일 수 있다.

넷째: 본 발명의 전극시트 노칭장치에서 지그는 회전부재에 착탈 가능하게 구비되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극시트의 크기 및 종류에 따라 그에 맞는 지그로 교체 장착할 수 있고, 그 결과 전극 노칭장치를 호환성 있게 사용할 수 있으며, 그 결과 장비 구입비용을 크게 절감할 수 있다.

특히 지그는 회전부재에 구비된 결합부에 착탈 가능하게 구비되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 지그를 보다 안정적이고 견고하게 착탈할 수 있다.

다섯째: 본 발명의 전극시트 노칭장치에서 지그는 결합편과 지지편을 포함하는 것에 특징을 가지며, 특히 상호 대응하는 결합부와 결합편은 동일한 수평면으로 형성되고, 전극시트의 무지부에 지지되는 지지편의 표면은 수평면으로 형성되는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 지그를 안정적으로 고정함과 동시에 전극시트의 무지부를 안정적으로 지지할 수 있다.

여섯째: 본 발명의 전극시트 노칭장치에서 지그에 구비된 지지편은 결합편에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 상기 지지편을 슬라이드 이동시켜서 상기 지지편을 전극시트의 무지부에 밀착되게 지지시킬 수 있고, 이에 따라 전극시트의 무지부를 안정적으로 지지할 수 있으며, 그 결과 불량 발생을 크게 감소시킬 수 있다.

일곱째: 본 발명의 전극시트 노칭장치에서 지그에 구비된 지지편은 고정편을 통해 결합편에 위치 고정되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 위치가 고정된 지지편을 움직이지 않게 고정할 수 있고, 이에 따라 지지편을 통해 전극시트의 무지부를 안정적으로 연속하여 지지할 수 있으며, 그 결과 작업의 연속성을 얻을 수 있다.

여덟째: 본 발명의 전극시트 노칭장치는 지그 유닛을 전극시트로부터 멀어지게 이동시키거나 그의 반대로 이동시키는 승강유닛을 포함하는 것에 특징을 가진다. 특히 승강유닛은 회전부재와 제1 및 제2 이송롤러의 회전 전에 상기 지그 유닛을 하강시키고, 회전부재와 제1 및 제2 이송롤러의 회전 후 상기 지그 유닛을 상승시키는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 회전부재 회전시 지그와 전극시트의 무지부의 마찰이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 불량 전극시트가 제조되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치를 이용한 노칭방법을 나타낸 도면으로, 도 5는 전극시트 이송단계 및 지그유닛 회전단계를 도시한 측면도, 도 6는 지그 유닛 상승단계를 도시한 측면도. 도 7은 전극시트 노칭단계를 도시한 측면도임.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭방법에 의해 제조된 전극시트를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극시트 노칭장치를 도시한 분리 사시도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트]

본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트(10)는 도 3을 참조하면, 긴 시트 형태의 집전체 일측에 전극활물질층이 도포되면서 형성되는 코팅부(11)와 상기 집전체의 타측에 전극활물질이 도포되지 않는 무지부(12)를 포함하며, 상기 무지부(12)는 전극시트 노칭장치를 통해 노칭되면서 전극탭으로 가공된다.

여기서 상기 전극시트 노칭장치는 상기 전극시트(10)의 무지부(12)의 떨림 현상을 방지하는 구조를 가지며, 이에 따라 상기 무지부(12)를 정확히 노칭하여 전극탭을 가공할 수 있고, 그 결과 불량 전극시트가 제조되는 것을 방지할 수 있다.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치]

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극시트의 무지부를 연속적으로 노칭하여 전극탭을 가공하기 위한 것으로, 상기 전극시트(10)를 일정 간격으로 연속하여 이송하는 이송유닛(100), 상기 이송유닛(100)에 의해 이송된 상기 전극시트(10)의 무지부(12) 저면을 지지하는 지그유닛(200), 및 상기 지그유닛(200)에 의해 지지된 무지부(12)의 상면을 노칭하여 전극탭으로 가공하는 노칭유닛(300)을 포함한다.

이송유닛

이송유닛(100)은 전극시트(10)를 일측에서 타측으로(도 1에서 보았을 때 좌측에서 우측으로) 이송하기 위한 것으로, 제1 이송롤러(110) 및 제2 이송롤러(120)를 포함하며, 상기 제1 이송롤러(110) 및 제2 이송롤러(120)는 전극시트(10)의 저면에 각각 가압되면서 회전시 상기 전극시트(10)를 일측에서 타측으로 이송한다.

예를 들면, 상기 제1 이송롤러(110)와 상기 제2 이송롤러(120)는 전극시트(10)의 저면 좌측과 우측에 각각 구비되고, 상기 제1 이송롤러(110) 및 제2 이송롤러(120)의 회전시 전극시트(10)를 제1 이송롤러(110)에서 상기 제2 이송롤러(120) 방향을 따라 일정 간격으로 연속하여 이송한다. 즉, 상기 제1 이송롤러(110) 및 제2 이송롤러(120)는 소정 시간마다 전극시트(10)를 일정 간격 이송하고 정지하는 과정을 반복한다.

한편, 다른 실시예로, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 제1 이송롤러(110)와 대응하는 상기 전극시트(10)의 상면에는 제1 보조롤러(130)를 더 포함하고, 상기 제2 이송롤러(120)와 대응하는 상기 전극시트(10)의 상면에는 제2 보조롤러(140)를 더 포함한다.

즉, 상기 제1 보조롤러(130)는 상기 제1 이송롤러(110)와 반대방향으로 회전하면서 상기 제1 보조롤러(130)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이에 구비된 전극시트(10)를 안정적으로 이송할 수 있고, 상기 제2 보조롤러(140)는 상기 제2 이송롤러(120)와 반대방향으로 회전하면서 상기 제2 보조롤러(140)와 상기 제2 이송롤러(120) 사이에 구비된 전극시트(10)를 안정적으로 이송할 수 있다. 특히 상기 제1 보조롤러(130)와 상기 제1 이송롤러(110) 또는 상기 제2 보조롤러(140)와 상기 제2 이송롤러(120)는 상기 제1 이송롤러(110)와 상기 제2 이송롤러(120) 사이에 위치한 전극시트(10)를 장력을 조정할 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 이송롤러(110)와 상기 제2 이송롤러(120) 사이에 위치한 전극시트(10)의 떨림 현상을 방지할 수 있다.

지그유닛

지그유닛(200)은 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 전극시트의 무지부 저면을 지지하기 위한 것으로, 상기 전극시트(10)의 저부에 구비되고 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 위치하는 회전부재(210), 및 상기 회전부재(210)의 외주면에 구비되고 상기 회전부재(210)의 회전시 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 위치하는 상기 무지부(12)를 지지하는 둘 이상의 지그(220)를 포함한다.

여기서, 상기 회전부재(210)는 원형 형태를 가지며, 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 위치하되, 상기 전극시트(10)의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전 가능하게 위치되면서 상기 둘 이상의 지그(220)를 순차적으로 상기 무지부(12)에 지지되도록 위치시킨다.

즉, 상기 회전부재(210)는 상기 전극시트(10)의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전함에 따라 상기 회전부재(210)에 상기 제1 이송롤러(110)와 상기 제2 이송롤러(120)를 근접되게 위치시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 회전부재(210)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 회전부재(210)와 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 면적을 최소화하여 상기 전극시트(10)의 지지력을 높일 수 있고, 그 결과 상기 전극시트(10)의 떨림 현상을 크게 방지할 수 있다.

다시 말해 상기 전극시트(10)의 떨림 현상은 상기 전극시트(10)가 지지되지 않는 상기 회전부재(210)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 회전부재(210)와 제2 이송롤러(120) 사이에서 발생한다. 즉, 상기 회전부재(210)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 회전부재(210)와 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 면적이 증대될 경우 전극시트(10)의 떨림 현상이 크게 발생하고, 그의 면적이 최소화될 경우 전극시트(10)의 떨림 현상을 크게 방지할 수 있다. 이에 따라 상기 회전부재(210)에 제1 이송롤러(110)와 제2 이송롤러(120)를 근접하게 위치시킬 경우 상기 회전부재(210)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 회전부재(210)와 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 면적 최소화할 수 있다.

따라서 상기 회전부재(210)은 상기 전극시트(10)의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전 가능하게 배치하여 상기 제1 이송롤러(110)와 상기 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 상기 회전부재(210)의 면적을 최소화하고, 이와 함께 상기 회전부재(210)에 근접되게 상기 제1 이송롤러(110)와 상기 제2 이송롤러(120)를 이동 설치하여 상기 회전부재(210)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 회전부재(210)와 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 면적 최소화할 수 있다.

특히 상기 지그유닛(200)은 상기 회전부재(210)의 외주면에 구비되는 둘 이상의 지그(220)를 포함하며, 상기 지그(220)에 근접되게 제1 이송롤러(110)와 제2 이송롤러(120)를 위치시킬 수 있어 상기 회전부재(210)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 회전부재(210)와 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 면적 크게 최소화할 수 있다. 즉, 도 1을 참조하면, 회전부재(210)는 구동모터(230)에 의해 회전하는데, 상기 구동모터(230)는 전극시트(10)의 이송방향으로 배치됨에 따라 구동모터(230)와 상기 제1 이송롤러(110) 또는 상기 제2 이송롤러(120)와의 마찰이 발생할 수도 있다.

이를 방지하기 위해 회전부재(120)의 외주면에 지그(220)를 포함하고, 상기 지그(220)에 근접되게 상기 제1 이송롤러(110)와 상기 제2 이송롤러(120)를 위치시킴에 따라 구동모터(230)와 상기 제1 이송롤러(110) 또는 상기 제2 이송롤러(120)와의 마찰을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120)는 상기 전극시트(10)에 형성된 무지부(12)를 지지하는 상기 지그(220)로부터 제1 길이(α)만큼 이격되게 위치하되, 상기 제1 길이(α)는 30mm~100mm일 수 있다.

즉, 상기 제1 길이가 30mm 이하일 경우 지그와 제1 및 제2 이송롤러 사이에 간섭이 발생할 수 있다. 그리고 상기 제1 길이가 100mm 이상일 경우 지그와 제1 이송롤러 사이, 또는 지그와 제2 이송롤러 사이로 전극시트가 변경될 수 있고, 이에 따라 전극시트 이송시 떨림현상이 발생할 수 있다. 그 결과 상기 제1 길이는 30mm~100mm로 형성하며, 이에 따라 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하는 전극시트의 떨림현상을 방지할 수 있고, 그 결과 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 전극시트의 무지부를 정확히 노칭할 수 있어 전극시트의 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 지그(220)는 상기 회전부재(210)의 외주면에 구비된 결합부(211)에 착탈 가능하게 결합된다. 즉, 상기 결합부(211)는 상기 회전부재(210)의 외주면에 상기 결합부(211)에서 상기 회전부재(210)의 중심을 향하는 선과 동일한 선상에 구비되는 수직면(211a)과 상기 수직면(211a)의 선단에서 상기 제1 선과 직교되는 방향으로 연장되고 상기 지그(220)가 지지되는 수평면(211b) 및 상기 수평면(211b)을 관통하여 상기 지그(220)에 결합되는 볼트(211c)를 포함한다. 여기서 상기 볼트(211c)의 조임 또는 풀림에 따라 상기 지그(220)를 상기 결합부(211)의 수평면(211b)에 결합할 수도 있고 또는 분리시킬 수도 있다.

한편, 상기 지그(220)는 상기 결합부(211)의 수평면(211b)에 지지되고 상기 볼트(211c)를 통해 상기 수평면(211b)에 착탈 가능하게 결합되는 결합편(221)과, 상기 결합편(221)의 선단에 구비되고 상기 전극시트(10)의 이송방향과 반대되는 방향으로 연장되면서 상기 무지부(12)를 지지하는 지지편(222)을 포함한다.

여기서 상기 결합편(221)과 상기 지지편(222)은 동일한 소재로 형성될 수도 있지만, 서로 다른 소재로 형성될 수도 있다. 즉, 상기 결합편(221)은 상기 볼트(211c) 결합시 마모를 최소화하기 위해 단단한 금속소재로 형성되고, 상기 지지편(222)은 상기 무지부(12)에 지지될 경우 상기 무지부(12)에 자국이 발생되지 않게 매끄러운 소재의 금속소재로 형성될 수도 있다.

상기와 같은 구성을 가진 지그유닛(200)은 상기 회전부재(210)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 회전부재(210)와 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 면적 크게 최소화할 수 있으며, 이에 따라 전극시트(10)의 이송시 떨림현상을 방지할 수 있다.

노칭유닛

상기 노칭유닛(300)은 도 1을 참조하면, 지그유닛(200)의 지그(220) 테두리를 따라 전극시트(10)의 무지부(12)에 레이저를 조사하여 전극탭 예정부를 제외한 나머지 부분을 노칭하여 전극탭을 형성한다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치는 상기 지그유닛(200)을 상기 무지부(12)로부터 멀어지는 방향으로 하강시키거나 또는 그의 반대 방향으로 상승시키는 승강유닛(400)을 더 포함한다.

즉, 상기 무지부(12)에 지그유닛(200)의 지그(220)가 지지된 상태로 회전부재(210)가 회전할 경우 지그(220)의 회전반경 때문에 상기 지그(220)와 상기 무지부(12)에 마찰력이 크게 증대되면서 상기 무지부(12)에 자국이 발생하는 문제점이 있다.

승강유닛

이를 방지하기 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치는 승강유닛(400)을 포함하며, 상기 승강유닛(400)은 상기 회전부재(210)가 회전하기 전에 상기 지그(220)가 상기 무지부(12)로부터 소정 길이 분리되도록 상기 지그유닛(200)을 하강시키며, 이에 따라 상기 회전부재(210)가 회전하더라도 상기 지그(220)가 상기 무지부(12)에 접촉되는 것을 차단할 수 있고, 그 결과 상기 무지부(12)에 자국이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 승강유닛(400)은 상기 회전부재(210)의 회전 후, 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 위치하는 지그(220)를 상기 무지부(12)에 지지시키기 위해 상기 지그유닛(200)을 상승시키며, 이에 따라 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 무지부(12)를 안정적으로 지지할 수 있다.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치는 전극시트(10)의 노칭시 떨림 현상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 전극시트(10)의 무지부(12)를 정확하게 노칭하여 전극탭을 형성할 수 있고, 그 결과 불량 전극시트가 제조되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치를 이용하여 전극탭을 가공하는 노칭방법을 설명한다.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭방법]

본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭방법은 전극시트에 형성된 무지부를 연속적으로 노칭하여 전극탭을 가공하기 위한 것으로, (a) 이송유닛(100)으로 전극시트(10) 일정 간격으로 연속하여 이송하는 단계, (b) 전극시트(10)의 무지부(12) 저면에 지그유닛(200)의 지그(220)를 위치시키는 단계, (c) 승강유닛(400)으로 전극시트(10)의 무지부(12) 저면에 지그유닛(200)의 지그(220)를 지지시키는 단계, (d) 노칭유닛(300)으로 지그(220)의 테두리를 따라 전극시트(10)의 무지부(12)를 노칭하여 전극탭을 가공하는 단계, (e) 승강유닛(400)으로 전극시트(10)의 무지부(12)에 지지된 지그유닛(200)의 지그(220)를 분리시키는 단계, 및 (f) 상기 (a)부터 (e)를 반복하여 상기 무지부(12)에 전극탭을 연속하여 가공하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭방법을 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

상기 (a) 단계는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 이송유닛(100)의 제1 및 제2 이송롤러(110)(120)을 통해 전극시트(10)를 일정 간격으로 연속하여 이송한다. 즉, 이송유닛(100)은 제1 및 제2 이송롤러(110)(120)를 일정각도 또는 횟수 회전시켜서 전극시트(10)를 일정 간격으로 연속하여 이송하며, 이에 따라 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 전극탭이 노칭되지 않은 전극시트(10)의 무지부(12)는 일정 간격으로 연속하여 위치하게 된다.

상기 (b) 단계는 지그유닛(200)의 회전부재(210)를 회전시켜서 상기 회전부재(210)의 외주면에 구비된 둘 이상의 지그(220) 중 어느 하나를 상기 전극시트(10)의 무지부(12) 저면에 위치시킨다.

이때, 상기 회전부재(210)는 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 위치하고, 상기 전극시트(10)의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전 가능하게 위치되면서 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120)를 무지부(12)에 지지된 지그(220)에 근접되게 위치시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 지그(220)와 상기 제1 이송롤러(110) 사이, 상기 지그(220)와 제2 이송롤러(120) 사이에 위치하는 전극시트(10)의 면적 크게 최소화할 수 있고, 그 결과 전극시트(10)의 지지력을 향상시킬 수 있어 떨림 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계는 동시에 이루어질 수 있으며, 즉, 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120)과 회전함과 동시에 상기 회전부재(210)가 회전하며, 이에 따라 전극시트(10)가 이송됨과 동시에 회전부재(210)에 구비된 둘 이상의 지그 중 어느 하나의 지그가 전극시트의 무지부에 위치한다. 이에 따라 작업시간을 크게 절감할 수 있고, 그 결과 작업효율성을 높일 수 있다.

상기 (c) 단계는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 승강유닛(400)으로 전극시트(10)의 무지부(12) 저면에 지그유닛(200)의 지그(220)를 지지시킨다. 즉, 상기 승강유닛(400)을 통해 지그유닛(200)을 상기 전극시트(10) 방향으로 소정 높이 상승시키며, 이에 따라 지그(220)가 상기 무지부(12)의 저면에 밀착되게 지지한다.

상기 (d) 단계는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 노칭유닛(300)으로 지그(220)의 테두리를 따라 전극시트(10)의 무지부(12)를 노칭하여 전극탭을 가공한다. 즉, 노칭유닛(300)은 지그(220)의 테두리가 위치한 전극시트(10)의 무지부(12)에 레이저를 조사하여 전극탭을 가공한다.

상기 (e) 단계는 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 위치한 무지부(12)의 전극탭 가공이 완료되면, 승강유닛(400)은 지그유닛(200)을 하강시켜서 전극시트(10)의 무지부(12)로부터 지그(220)를 분리시킨다.

상기 (f) 단계는 상기 (a) 단계에서 상기 (e) 단계를 반복하여 상기 제1 및 제2 이송롤러(110)(120) 사이에 새롭게 위치하는 전극시트(10)의 무지부(12)를 노칭하여 전극탭을 연속하여 가공한다.

상기와 같이 상기 (a) 단계에서 상기 (f) 단계를 모두 수행하면 도 8에 도시되어 있는 것과 같은 전극시트를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 제1 실시예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 전극시트 노칭장치]

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극시트 노칭장치에 포함된 노칭유닛의 제2 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 전극시트 노칭장치는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 이송유닛(100), 지그유닛(200), 노칭유닛(300)을 포함하며, 상기 지그유닛(200)은 회전부재(210) 및 둘 이상의 지그(220)를 포함하고, 상기 지그(220)는 회전부재(210)의 결합부(211)에 착탈 가능하게 결합되는 결합편(221)과, 상기 무지부를 지지하는 지지편(222)을 포함한다.

여기서 상기 지지편(222)은 상기 결합편(221)에 상기 회전부재(210)의 중심을 향하는 방향 또는 그의 반대방향으로 이동 가능하게 결합되며, 이에 따라 지그(220)의 길이를 증대시키거나 또는 축소시킬 수 있고, 그 결과 상호 대응하는 지그(220)와 무지부(12) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 다시 말해 무지부(12)에 지그(220)를 안정적으로 지지되도록 지그(220)의 길이를 조절할 수 있다.

예를 들면, 상기 결합편(221)에는 상기 회전부재(210)의 중심을 향하는 방향으로 가이드돌기(221a)가 형성되고, 상기 지지편(222)에는 상기 가이드돌기(221a)에 슬라이드 가능하게 결합되는 가이드홈(222a)이 형성된다.

이에 따라 지그(220)는 상기 결합편(221)의 가이드돌기(221a)를 따라 상기 지지편(222)이 상기 회전부재(210)의 중심을 향하는 방향 또는 그의 반대방향으로 슬라이드 이동할 수 있으며, 그 결과 지그(220)의 길이를 간편하게 조절할 수 있고, 무지부(12)에 지지편(222)을 밀착되게 지지시킬 수 있다.

한편, 상기 지그(220)는 위치가 조절된 지지편(222)을 상기 결합편(221)에 움직이지 않게 고정하는 고정편(223)을 더 포함한다. 즉, 상기 고정편(223)는 도 7을 참조하면, 지지편(222)의 측면을 관통한 후 결합편(221)을 가압되면서 상기 지지편(222)의 고정력을 높일 수 있으며, 이에 따라 상기 지지편(222)을 상기 결합편(221)에 움직이지 않게 고정할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.

100: 이송유닛
110: 제1 이송롤러
120: 제2 이송롤러
200: 지그유닛
210: 회전부재
220: 지그
230: 구동모터
300: 노칭유닛
400: 승강유닛

Claims

전극시트의 무지부를 연속적으로 노칭하여 전극탭을 가공하는 전극시트 노칭장치로서,
상기 전극시트의 저면에 구비되고, 상기 전극시트를 일정 간격으로 연속하여 이송하는 제1 및 제2 이송롤러를 포함한 이송유닛;
상기 전극시트의 저부에 구비되고, 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하며, 상기 무지부의 저면을 지지하는 지그유닛; 및
상기 전극시트의 상부에 구비되고, 상기 지그유닛에 지지된 상기 무지부를 노칭하여 전극탭을 가공하는 노칭유닛을 포함하며,
상기 지그유닛은,
상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 구비되고, 상기 전극시트의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전하는 회전부재; 및
상기 회전부재의 외주면에 구비되고, 상기 회전부재의 회전시 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치하는 상기 무지부를 지지하는 둘 이상의 지그를 포함하는 전극시트 노칭장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 이송롤러는 상기 전극시트에 형성된 무지부를 지지하는 상기 지그로부터 제1 길이만큼 이격되게 위치하는 전극시트 노칭장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 길이는 30mm~100mm인 전극시트 노칭장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전부재는 상기 제1 및 제2 이송롤러의 회전시 연동하여 회전하면서 상기 지그를 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이의 무지부에 위치하게 순환시키는 전극시트 노칭장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지그는 상기 회전부재의 외주면에 구비된 결합부에 착탈 가능하게 결합되는 전극시트 노칭장치.
청구항 5에 있어서,
상기 지그는 상기 결합부에 착탈 가능하게 결합되는 결합편과, 상기 무지부를 지지하는 지지편을 포함하는 전극시트 노칭장치.
청구항 6에 있어서,
상기 지지편은 상기 결합편에 상기 회전부재의 중심을 향하는 방향 또는 그의 반대방향으로 이동 가능하게 결합되는 전극시트 노칭장치.
청구항 7에 있어서,
상기 지그는 상기 지지편을 상기 결합편에 움직이지 않게 고정하는 고정편을 더 포함하는 전극시트 노칭장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지그유닛을 상기 무지부로부터 멀어지는 방향으로 하강시키거나 또는 그의 반대 방향으로 상승시키는 승강유닛을 더 포함하는 전극시트 노칭장치.
전극시트에 형성된 무지부를 연속적으로 노칭하여 전극탭을 가공하는 전극시트 노칭방법으로서,
(a) 제1 및 제2 이송롤러를 회전시켜서 상기 전극시트를 일정 간격으로 연속하여 이송하는 단계;
(b) 지그유닛의 회전부재를 상기 전극시트의 이송방향과 직교되는 방향으로 회전시켜서 상기 회전부재에 구비된 둘 이상의 지그 중 어느 하나의 지그를 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 상기 무지부의 저면에 위치시키는 단계;
(c) 승강유닛을 이용하여 상기 회전부재를 상승시켜서 상기 지그를 상기 무지부의 저면에 지지시키는 단계;
(d) 노칭유닛을 이용하여 상기 지그가 지지하는 상기 무지부를 노칭하여 전극탭을 가공하는 단계;
(e) 상기 승강유닛을 이용하여 상기 회전부재를 하강시켜서 상기 전극시트로부터 상기 지그를 이격시키는 단계를 포함하는 전극시트 노칭방법.
청구항 10에 있어서,
상기 (a) 내지 (e) 단계를 반복하여 상기 제1 및 제2 이송롤러 사이에 위치한 상기 무지부에 전극탭을 연속하여 가공하는 전극시트 노칭방법.
청구항 10에 있어서,
상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계는 동시에 이루어지는 전극시트 노칭방법.