KR20200018581A - 특히 배터리의 전극용 리본형 기판을 분리된 피스로 고-처리량 절단하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

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안드레아스 엥엘마이어
마틴 쉐르너
요하네스 프로엘
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 리본형 기판(110)을 분리된 피스(118)로 고-처리량 절단하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 방법은 기판(110)을 반송 속도로 반송 경로를 따라 반송하는 단계, 기판(110)을 cw 레이저 빔(116)으로 조사하는 단계를 포함하고, 레이저 소스(104)로부터 나오는 cw 레이저 빔(116)은 2D 다각형 스캐너(106)를 사용하여 편향되며, 2D 다각형 스캐너(106)는, 예를 들어 반송 경로에 수직인 y 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 편향시키도록 반송 경로에 평행하게 배치되는 회전축을 포함하는 다각형 스캐너(400), 및 예를 들어 반송 경로에 평행한 x 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 편향시키도록 반송 경로를 가로질러 배치되는 피봇축을 포함하는 갈보 스캐너(402)를 포함하며, 단일 스캔에서, 2D 다각형 스캐너(106)는, cw 레이저 빔(116)이 y 방향으로 다각형 스캐너(400)에 의해 편향되어 반송 경로를 횡단하는 동안, 갈보 스캐너(402)가 x 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 편향시켜, 반송 속도를 보상하도록 제어되어, cw 레이저 빔(116)은 기판(110)의 길이방향 연장부에 수직인 방향으로 기판(110)의 표면을 따라 스캐닝되며, 기판(110)을 통한 단일 절단(602)을 완료하기 위해, 복수의 반복된 단일 스캔의 세트가 수행된다.

Description

특히 배터리의 전극용 리본형 기판을 분리된 피스로 고-처리량 절단하는 방법 및 디바이스
본 발명은 리본형 기판을 분리된 피스로 고-처리량 절단하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 방법 및 디바이스는, 예를 들어 배터리용 전극 시트를 분리하는 데에 적용될 수 있다.
예를 들어, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차와 같은 용례의 경우, 리튬-이온 배터리와 같은 배터리는 다수로 그리고 높은 에너지 저장 용량 및/또는 높은 에너지 저장 밀도로 생산되어야 한다.
최대 체적 이용률을 갖는 고 에너지 리튬-이온 배터리를 구축하기 위해, 집전기 포일, 폴리머 바인더 및/또는 도전제(conductive agent)와 같은 비활성 전지 구성요소는 최소화되어야 한다. 또한, 두꺼운 전극이 마련될 수 있지만, 예를 들어 고유 특성으로 인해 취성이 될 수 있다.
최첨단 배터리 전지 제조 프로세스에서, 전지 처리량을 증가시키기 위해 고속 권취 기술이 일반적으로 적용된다. 그럼에도 불구하고, 임계 막 두께 및 높은 활성 물질 비율을 갖는 애노드 및 캐소드와 같은 전극은 일반적으로 기판으로부터 막 박리 및 이에 따라 난이도가 높은 작업 하에 전지의 가능한 단락을 유발하는 막 크래킹 없이 권취될 수 없다. 마지막으로, 차세대의 고 에너지 전지용 두꺼운 전극은, 예를 들어 전극 코일로서 제공된 리본형 기판으로부터 상류 전극 분리 프로세스를 필요로 하는 고급 적층 기술에 의해서만 조립될 수 있다.
레이저 절단 기술은, 기계적 특성으로 인해 절단 프로세스 동안 막 박리를 초래할 수 있는 나이프 절단 대신에 리본형 전극 기판으로부터 전극 시트를 분리하는 데에 바람직하다.
본 발명은 독립 청구항에 한정된 바와 같이, 배터리의 전극용, 특히 리튬 이온 배터리의 전극용 리본형 기판을 분리된 피스 또는 시트로 고-처리량 절단하는 방법 및 디바이스를 제안한다. 유리한 실시예는 종속 청구항 및 하기 명세서에서 한정된다.
본 발명의 이점
본 발명의 실시예는 리본형 기판을 매우 높은 절단 속도로 분리된 피스로 절단하는 것을 가능하게 할 수 있다. 더욱이, 절단 프로세스는 분리된 기판 피스가 그 전기적, 기계적 및/또는 화학적 특성과 관련하여 현저히 열화되지 않도록 확립될 수 있다. 예를 들어, 절단 프로세스의 결과로서 과도한 버(burr)가 도입되지 않는다. 따라서, 예를 들어, 배터리 생산에 적용될 고-처리량 및 고-품질의 전극 시트 생산이 제공될 수 있다.
제1 양태에 따르면, 리본형 기판을 분리된 피스로 고-처리량 절단하는 방법이 제안된다. 방법은 다음 단계를 포함하지만, 반드시 명시된 순서로 수행되는 것은 아니다: 기판은 반송 속도로 반송 경로를 따라 반송된다. 기판에는 연속파(continuous wave)(cw) 레이저 빔이 조사된다. 여기에서, 레이저 소스로부터 나오는 cw 레이저 빔은 2D 다각형 스캐너를 사용하여 편향된다. 2D 다각형 스캐너는 (i) 반송 경로에 수직인 y 방향으로 cw 레이저 빔을 편향시키도록 배치되는 회전축을 포함하는 다각형 스캐너, 및 (ii) 반송 경로에 평행한 x 방향으로 cw 레이저 빔을 편향시키도록 배치되는 피봇축을 포함하는 갈보 스캐너(galvo scanner)를 포함한다. 예를 들어, 다각형 스캐너는 반송 경로에 평행한 회전축을 포함할 수 있고, 갈보 스캐너는 반송 경로를 가로지르는 피봇축을 포함할 수 있다. 방법에서, 단일 스캔에서, 2D 다각형 스캐너는, cw 레이저 빔이 y 방향으로 다각형 스캐너에 의해 편향되어 반송 경로를 횡단하는 동안, 갈보 스캐너가 x 방향으로 cw 레이저 빔을 편향시켜, 반송 속도를 보상하도록 제어되어, cw 레이저 빔은 기판의 길이방향 연장부에 수직인 방향으로 기판의 표면을 따라 스캐닝된다. 여기에서, 기판을 통한 단일 절단을 완료하기 위해, 복수의 반복된 단일 스캔의 세트가 수행된다.
제2 양태에 따르면, 리본형 기판을 분리된 피스로 고-처리량 절단하는 절단 디바이스가 제안된다. 디바이스는 제1 양태의 실시예에 따른 방법을 수행하도록 구성된다. 특히, 디바이스는 반송 속도로 반송 경로를 따라 기판을 반송하기 위한 컨베이어, 기판에 cw 레이저 빔을 조사하기 위한 레이저 소스, 레이저 소스에서 나오는 cw 레이저 빔을 편향시키기 위한 전술한 다각형 스캐너 및 갈보 스캐너를 포함하는 2D 다각형 스캐너, 및 2D 다각형 스캐너의 작동을 제어하기 위한 제어기를 포함할 수 있다. 2D 다각형 스캐너 및 제어기는, 단일 스캔에서, cw 레이저 빔이 y 방향으로 다각형 스캐너에 의해 편향되어 반송 경로를 횡단하는 동안, 갈보 스캐너가 x 방향으로 cw 레이저 빔을 편향시켜, 반송 속도를 보상하도록 2D 다각형 스캐너가 제어되어, cw 레이저 빔이 기판의 길이방향 연장부에 수직인 방향으로 기판의 표면을 따라 스캐닝되도록 구성될 수 있고, 여기서, 기판을 통한 단일 절단을 완료하기 위해, 복수의 반복된 단일 스캔의 세트가 수행된다.
본 발명의 실시예의 기저를 이루는 사상은, 특히 그리고 본 발명의 범위를 제한하는 일 없이, 다음의 관찰 및 인식에 기초하는 것으로 해석될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 예를 들어 전극을 형성하는 다수의 기판 시트가 제조되어야 하는 예를 들어 배터리 제조에서 용례가 있다. 기판 시트는 리본형 기판으로부터 절단될 수 있다. 리본형 기판은 준2차원(quasi-two-dimensional)의 세장형 기하형태를 가질 수 있다. 그러한 리본형 기판은 NCA(니켈 코발트 알루미늄 산화물)와 같은 활성 물질 또는 배터리에서 캐소드 물질 또는 애노드 물질로서 적용 가능한 임의의 다른 활성 물질이 코팅된 금속 층과 같은 전기 전도성 층을 가질 수 있다. 임의로, 활성 물질이 코팅되지 않고, 예를 들어 전극이 다른 전극에 전기적으로 접촉되거나 연결될 수 있는 플래그를 형성할 수 있는 리본형 기판의 부분이 존재할 수 있다. 리본형 기판은, 예를 들어 수백 밀리미터, 예를 들어 약 200 mm의 폭, 및 수 미터의 길이를 가질 수 있다. 절단 프로세스에서, 그러한 리본형 기판으로부터 개별 피스 또는 시트가 절단되어야 한다.
나이프형 디바이스로 기계적으로 절단하는 것과 같은 비-비접촉 절단 방법은 전극 재료에 과도한 응력을 가할 수 있고 활성 물질 층의 박리와 같은 열화를 초래할 수 있으므로 레이저 절단과 같은 비접촉 절단 방법이 바람직하다.
원론적으로, 다양한 레이저 절단 기술이 공지되어 있다. 그러나, 이들 공지된 기술 중 다수가 배터리 전극 제조에 유리하게 적용 가능하지 않은 것으로 판명되었다.
예를 들어, 고-출력 레이저 절단이 공지되어 있다. 그러나, 일반적으로, 그러한 고-출력 레이저 절단시, 절단될 기판 내에 상당한 양의 열이 퇴적된다. 이는 많은 다른 용례에서 문제가 되지 않지만, 그러한 과도한 열은 배터리 전극의 활성 물질 및/또는 전도성 층을 손상시킬 수 있다.
그러한 열 퇴적을 감소시키기 위해, 펄스형 고-출력 레이저가 적용되었다. 여기에서, 예를 들어 나노초 또는 피코초 또는 심지어는 펨토초 체제에서 레이저 광의 매우 짧은 펄스가 절단될 기판을 향해 방출된다. 그러한 짧은 고-출력 레이저 펄스는 남아있는 기판 재료에 과도한 열을 퇴적시키지 않고 기판 재료를 절제할 수 있다. 그러나, 레이저 펄스 사이에 상당한 가동중단 시간이 있기 때문에, 절단 속도는 비-펄스형 레이저 절단보다 상당히 느리다. 따라서, 그러한 펄스형 레이저 절단은 고-처리량 배터리 전극 제조 프로세스에서 병목 현상을 초래할 수 있다.
본 출원의 실시예는 전술한 접근법 모두의 결함을 피할 수 있다.
여기서, 절단이 이루어질 리본형 기판의 일부를 조사하기 위해 cw(연속파) 레이저 빔, 즉 비-펄스형 레이저 빔을 발생시키는 레이저 소스가 적용된다. 그러한 레이저 소스는, 예를 들어 1 kW 초과의 충분히 높은 cw 출력을 가질 수 있다. 그러한 고-출력 cw 레이저 소스를 사용하여, 리본형 기판의 재료는 의도된 절단을 생성하기 위해 신속하게 국부적으로 용융 및/또는 증발 또는 절제될 수 있다.
그러나, 일반적으로, 단일 스캔으로 리본형 기판을 통해 완전히 절단하기 위해서는, 상당한 양의 열이 절단된 기판 영역으로 도입되어야 하여, 아마도 위에서 언급한 결함을 초래할 수 있다.
그러한 과도한 열로 인한 전극 재료에 대한 손상을 피하기 위해, 단일 스캔 뿐만 아니라 복수의 스캔의 조합으로 전체 기판을 통한 절단을 완료하도록 의도된다.
여기에서, 한편으로 단일 스캔 동안 기판에 과도한 열이 국부적으로 도입되지 않고, 다른 한편으로, 복수의 스캔이 매우 짧은 시간 내에 수행될 수 있는 그러한 높은 속도로 복수의 스캔 각각을 수행하도록 의도된다.
더욱이, 높은 처리 효율을 얻기 위해, 리본형 기판은, 제1 위치에서의 절단이 완료된 후, 다음 위치에서 또 다른 절단이 신속하게 이루어질 수 있도록, 실질적인 반송 속도로 반송 경로를 따라 반송되어야 한다. 그러한 목적을 위해, 리본형 기판을 연속적으로, 즉 절단이 이루어질 때마다 매번 기판을 정지시킬 필요 없이 반송하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 기판이 반송 속도로 이동하는 동안 절단 절차를 수행하는 것이 바람직하다.
그러나, 반송 동안 기판의 그러한 빠른 운동의 관점에서, 절단 절차는 한편으로는 정확하고 신뢰성 있는 절단을 실현하고, 다른 한편으로는, 기판 재료에 대한 임의의 손상을 피하기 위해 특별히 구성되어야 함이 판명되었다. 또한, 그러한 이유로, 매우 짧은 시간 내에 고-출력 레이저 빔으로 복수의 스캔을 수행 가능하게 하는 것이 유리할 수 있다.
매우 높은 스캐닝 속도로 고-출력 cw 레이저 빔을 스캐닝하는 동시에 실질적인 반송 속도로 반송되는 기판의 빠른 이동을 고려하는 두 가지의 복잡한 작업을 해결하기 위해, cw 레이저 빔을 편향시키는 특정 2D 다각형 스캐너를 적용하는 것이 제안된다. 그러한 2D 다각형 스캐너는 다각형 스캐너 및 갈보 스캐너를 모두 포함한다. 두 유형의 스캐너는 모두 레이저 빔을 편향시키거나 방향을 바꾸기 위해 변위 가능한 반사 표면을 사용한다.
다각형 스캐너에서, 그러한 반사 표면은 다각형 베이스 본체의 원주를 따라 배치된다. 다각형 베이스 본체는 회전될 수 있다. 따라서, 레이저 소스로부터 나오는 레이저 빔은 이동하는 반사 표면 중 하나에 충돌하고, 베이스 본체의 회전 변위시, 시작 위치에서 종료 위치까지 연속적으로 선형으로 스캐닝되고, 그 후에 레이저 빔이 인접한 다음 반사 표면에 도달할 때 시작 위치에서 다시 시작된다. 다각형 베이스 본체가 높은 회전 속도로 회전될 수 있기 때문에, 예를 들어 100 m/s, 가능하게는 예를 들어 최대 1300 m/s의 매우 높은 스캐닝 속도가 실현될 수 있다.
따라서, 다각형 스캐너를, 예를 들어 그 회전축이 반송된 기판의 반송 경로에 평행한 상태로 배치할 때, 고-출력 cw 레이저 빔은 반송 경로에 수직이거나 적어도 실질적으로 수직인 방향으로 빠르게 스캐닝될 수 있고, 이 방향은 본 명세서에서 y 방향으로 지칭된다.
그러나, 스캐닝 프로세스 동안 기판이 연속적으로 반송될 때, 단순히 다각형 스캐너를 사용하면 리본형 기판 상의 스캐닝 경로가 반송 방향에 대해 경사지게 된다. 더욱이, 복수의 스캔이 수행될 때, 그러한 스캔은, 다음 스캔이 시작점에서 시작될 때, 기판이 그 동안에 반송 방향으로 특정 거리만큼 이동되었기 때문에 서로에 대해 오프셋될 것이다. 따라서, 복수의 스캔은 복수의 스캔의 조합을 사용하여 완전한 절단이 수행될 수 없도록 국부적으로 일치하거나 중첩되지 않는다.
따라서, 다각형 스캐너에 추가하여 갈보 스캐너가 적용된다. 여기에서, 용어 갈보 스캐너는 일반적이고, 검류계(galvanometer)와 유사하게, 반사 표면을 갖는 베이스 본체가 피봇축을 중심으로 피봇될 수 있는 스캐너를 지칭한다. 그러한 갈보 스캐너를 그 피봇축이 반송된 기판의 반송 경로를 가로지르는 상태로 배치하면, cw 레이저 빔은 반송 경로에 평행한 방향으로 편향될 수 있으며, 이 방향은 본 명세서에서 x 방향으로 지칭된다. 따라서, 갈보 스캐너는 기판이 반송되는 방향으로 또는 그에 반대하여 레이저 빔을 편향시킬 수 있다. 따라서, 갈보 스캐너는 반송 속도를 부분적으로 또는 완전히 보상하도록 적용될 수 있다.
따라서, 2D 다각형 스캐너를 사용하면, 포함된 다각형 스캐너로 인해 y 방향으로 매우 빠른 스캐닝이 실현될 수 있고, 포함된 갈보 스캐너를 사용하여 기판의 반송 속도가 보상될 수 있다.
다각형 스캐너와 갈보 스캐너의 결합된 협력 효과로서, cw 레이저 빔은 기판의 길이방향 연장부에 수직인 방향으로 기판의 표면을 따라 반복적으로 이동하도록 편향 및 스캐닝될 수 있다. 따라서, 리본형 기판의 측면 에지에 수직으로 연장되는 절단이 이루어질 수 있다. 따라서, 예를 들어 별도의 직사각형 피스가 기판으로부터 절단될 수 있다.
실시예에 따르면, 다각형 스캐너는, 기판이 반송 경로를 따라 반송되는 반송 속도의 적어도 100 배인 스캐닝 속도로 기판의 표면을 따라 y 방향으로 cw 레이저 빔을 스캐닝하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, x 방향에서의 통상적인 반송 속도는 0.1 내지 0.5 m/s의 범위 내에 있을 수 있는 반면, 다각형 스캐너를 사용하는 y 방향에서의 통상적인 스캐닝 속도는 50 내지 1300 m/s의 범위 내에 있을 수 있다. 따라서, 기판이 반송 경로를 따라 반송되는 동안, 레이저 빔은 전체 기판을 길이방향 연장부를 가로질러 횡단하도록 y 방향으로 여러 번 스캐닝될 수 있다. 스캐닝 속도가 매우 높기 때문에, 그러한 다중 스캔은 매우 짧은 시간에 수행될 수 있어, 기판은 절단 프로세스 동안 반송 경로를 따라 짧은 거리 동안만 반송되고 반송 속도는 절단 프로세스 동안 갈보 스캐너에 의해 달성되는 레이저 빔의 편향을 사용하여 쉽게 보상될 수 있다.
본 명세서에서 제안된 방법의 실시예에 따르면, 기판은 만곡된 반송 경로를 따라 반송되고 만곡될 수 있다. 거기에서, 2D 다각형 스캐너는 이어서 cw 레이저 빔이 x 방향에서 다양한 배향으로 편향되면서 만곡된 기판의 표면 상에 실질적으로 포커싱된 상태를 유지하도록 초점 조절을 위한 z-교정을 실행하는 광학계를 포함한다. 그러한 방법을 실행하기 위해, 본 명세서에서 제안된 디바이스는, 기판이 만곡된 반송 경로를 따라 반송되고 만곡될 때 cw 레이저 빔이 x 방향에서 다양한 배향으로 편향되면서 만곡된 기판의 표면 상에 실질적으로 포커싱된 상태를 유지하도록 초점 조절을 위한 z-교정을 실행하는 광학계를 더 포함할 수 있다.
다시 말해서, 대규모 제조에서, 리본형 기판은 통상적으로 선형으로 반송될 뿐만 아니라, 적어도 특정 위치에서, 만곡된 반송 경로를 따라 반송된다. 예를 들어, 기판은 회전 림프 휠(rotating limp wheel)을 사용하여 반송될 수 있다. 기판은 그러한 만곡된 반송 경로 영역에서 특별히 지지될 수 있기 때문에, 그러한 만곡된 반송 경로 영역에서 분리된 피스의 절단을 제공하는 것이 유리할 수 있다.
그러나, 반송 경로가 만곡될 때, 한편으로는 기판 표면 상의 조사된 위치와 다른 한편으로는 2D 다각형 스캐너 사이의 거리는 기판의 표면이 현재 조사되는 곳에 따라 달라질 수 있다. 다시 말해서, 기판은 절단 프로세스 동안 연속적으로 반송되고 그러한 반송은 갈보 스캐너를 사용하여 레이저 빔을 적절히 편향시킴으로써 보상되기 때문에, 기판의 표면을 타격하기 전에 레이저 빔에 의해 가교될 거리는 절단 프로세스의 시작 및 종료에서 상이할 수 있다.
그러나, 레이저 빔은 일반적으로 포커싱되고 특정 초점 심도 내에서만 적절한 레이저 출력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 초점 심도 및 레일리 길이(Rayleigh length)는 초점 영역에서의 레이저 파장 및/또는 빔 반경에 따라 좌우될 수 있다. 따라서, 특정한 조치가 취해지지 않으면, 레이저 빔은 반송 속도를 보상하도록 x 방향으로 실질적으로 편향될 때 초점이 맞지 않을 수 있다.
2D 다각형 스캐너에 특정 광학계를 제공하면 그러한 문제를 극복 가능할 수 있다. 그러한 광학계는, 적절한 z-교정을 실행하도록 예를 들어 그 곡률로 인해 특정 광학 특성을 갖는 렌즈, 미러 등과 같은 광학 요소를 포함할 수 있다. 그러한 z-교정으로, 레이저 빔의 초점은, 기판이 실질적으로 반송 경로를 따라 이동되고 이에 따라 레이저 빔이 다양한 배향으로 편향되어 대응하는 x 방향 반송을 보상하더라도, 충분한 시간 동안 만곡된 기판의 표면 상에 실질적으로 유지되도록 조절될 수 있다.
방법의 실시예에 따르면, 기판은 회전 림프 휠을 사용하여 반송되고, 기판은 림프 휠의 외부 표면 둘레에서 만곡되는 동안 cw 레이저 빔으로 조사된다. 따라서, 디바이스의 실시예에서, 컨베이어는 회전 가능한 림프 휠을 포함하고, 디바이스는 림프 휠의 외부 표면 둘레에서 만곡되는 동안 기판에 cw 레이저 빔이 조사되도록 구성된다.
림프 휠은 리본형 기판을 구동하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 기판은 국부적으로 생성된 진공 또는 다른 수단을 사용하여 림프 휠의 외부 표면에 부착될 수 있다. 림프 휠은 또한, 예를 들어 인접한 공급 메커니즘에 의해 연속적으로 공급되는 시트형 세퍼레이터(separator)와 같은 다른 전극 구성요소 상에 분리된 기판 피스를 적층하도록 사용될 수 있다.
림프 휠로 운반하는 것에 대안으로, 기판을 평면형 이동 컨베이어 벨트에 의해 반송하는 것이 가능할 수 있다.
실시예에 따르면, 림프 휠은 림프 휠의 회전축에 평행한 방향으로 림프 휠의 외부 표면에서 연장되는 선형 리세스를 포함한다. 거기에서, 각각의 단일 스캔 동안, 2D 다각형 스캐너는 cw 레이저 빔이 리세스들 중 하나의 리세스 위에 위치 설정된 영역에서 기판의 표면을 따라 스캐닝되도록 제어된다. 디바이스의 실시예에서, 이는, 2D 다각형 스캐너 및 그 제어기를 포함하는 디바이스가, 단일 스캔 동안, 2D 다각형 스캐너가 리세스들 중 하나의 리세스 위에 위치 설정된 영역에서 기판의 표면을 따라 cw 레이저 빔을 적절하게 스캐닝하기 위해 제어되도록 구성됨을 의미한다.
다시 말해서, 림프 휠은 그 원주 표면을 따라 분포되는 복수의 선형 리세스를 가질 수 있고, 각각의 선형 리세스는 림프 휠의 회전축에 평행하게 연장된다. 그러한 리세스는, 예를 들어 수 밀리미터, 예를 들어 1 mm 내지 5 mm의 폭 및 깊이를 가질 수 있다.
이웃한 리세스들 사이의 원주방향 거리는 리본형 기판으로부터 절단될 피스의 폭에 대응할 수 있고, 예를 들어 7 cm 내지 10 cm일 수 있다.
리세스는 기판을 절단하는 동안 인가된 레이저 빔이 림프 휠을 손상시키는 것을 피하도록 제공된다. 레이저 빔이 기저 리세스에 인접한 영역에서 기판을 따라 스캐닝되도록 2D 다각형 스캐너를 사용하여 레이저 빔을 편향시킴으로써, 포커싱된 레이저 빔이 기판을 통한 절단 아래의 림프 휠 부분을 국부적으로 과도하게 가열 및/또는 절제하는 것을 피할 수 있다.
방법의 실시예에 따르면, 복수의 단일 스캔의 세트에서, 단일 스캔은 서로에 대해 x 방향으로 오프셋된다. 디바이스의 실시예에서, 제어기는 복수의 단일 스캔의 세트에서 단일 스캔이 서로에 대해 x 방향으로 오프셋되도록 2D 다각형 스캐너를 제어한다.
다시 말해서, 예를 들어 2D 다각형 스캐너의 갈보 스캐너는 단일 절단 프로세스 동안 특별히 제어될 수 있어, 그러한 절단 프로세스에 포함된 복수의 스캔들 사이에서, 항상 정확하게 동일한 방식으로 반송 속도를 보상하지는 않는다. 대신에, 갈보 스캐너에 의해 달성되는 x-편차는 반송 속도를 때때로 약간 초과 보상하고 때때로 약간 낮게 보상할 수 있다. 따라서, 단일 절단을 완료하기 위해 수행되는 다양한 스캔은 기판의 표면 상에 정확히 국부적으로 일치하지 않고 서로에 대해 x 방향으로 약간 오프셋된다. 따라서, 각각의 단일 스캔은 기판을 정확히 동일한 라인을 따라 절제하지 않고 서로에 대해 약간 오프셋된 라인을 따라 절제한다. 여기에서, 후속 스캔은 서로에 대해 x 방향으로 부분적으로 오버랩될 수 있거나 약간 이격될 수 있다.
절단 형성 동안 단일 스캔의 그러한 오프셋으로 인해, 과도한 버 형성을 피할 수 있다. 특히, 고-출력 cw 레이저 빔을 이용한 단일 스캔은 약간의 버를 생성할 수 있지만, 즉 예를 들어 초소형 입자가 절제된 다음 인접한 영역에 퇴적되지만, 그러한 버 영역은 레이저 빔의 후속 오프셋 스캔(원격 오프셋 레이저 절단)에서 적어도 부분적으로 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예의 가능한 특징 및 이점은 본 명세서에서 부분적으로 고-처리량 절단을 위한 방법에 대해 그리고 부분적으로 그러한 디바이스에 대해 설명된다는 점에 유념해야 한다. 본 기술 분야의 숙련자는 특징이 일 실시예에서 다른 실시예로 적절하게 치환될 수 있고, 본 발명의 다른 실시예가 되도록 특징이 예를 들어 수정, 개조, 결합 및/또는 교체될 수 있음을 인식할 것이다.
이하에서, 본 발명의 유리한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다. 그러나, 도면이나 설명은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 고-처리량 절단을 위한 디바이스의 도면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 사용되는 림프 휠의 상세 도면을 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 림프 휠 상의 레이저 절단의 도면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 고-처리량 절단을 위한 디바이스의 상세 도면을 도시한다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 절단 프로세스의 도면을 도시한다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 단일 전체 절단과 멀티 전체 절단 사이의 비교 도면을 도시한다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 오프셋 절단 프로세스의 도면을 도시한다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 절단된 전극의 도면을 도시한다.
도면은 오직 개략적이고 실척이 아니다. 동일한 참조 부호는 동일하거나 유사한 특징을 가리킨다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 고-처리량 절단을 위한 디바이스(100)의 도면을 도시한다. 디바이스(100)는 컨베이어(102), 레이저 소스(104), 2D 다각형 스캐너(106) 및 제어기(108)를 포함한다. 컨베이어(102)는 반송 속도로 반송 경로를 따라 리본형 기판(110)을 반송하도록 구성된다. 기판(110)은 x 방향으로 이동된다. 레이저 소스(104)는 기판(110)을 연속파 레이저 빔(112)으로 조사하도록 구성된다. 2D 다각형 스캐너(106)는 레이저 빔(112)을 x 방향으로 그리고 x 방향을 가로질러 y 방향으로 편향시키도록 구성된다. 제어기(108)는 2D 다각형 스캐너(106)의 작동을 제어하도록 구성된다.
실시예에서, 컨베이어(102)는 림프 휠(114)을 포함한다. 림프 휠(114)은 2D 다각형 스캐너(106)의 스캔 필드(116) 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 기판(110)은 코일 상에 저장된다. 반송 경로는 코일에서 시작하여 롤러를 통해 림프 휠(114)로 이어진다. 림프 휠(114)은 반송 속도에 대응하는 각속도(ω)로 회전축 상에서 회전한다. 림프 휠(114)의 외부 표면은 x 방향으로 이동한다.
기판(110)은, 예를 들어 흡입에 의해 림프 휠에 부착된다. 스캔 필드(116) 내에서, 레이저 빔(112)은 기판(110)을 단일 피스(118)로 절단한다. 피스(118)를 형성하기 위해, 기판(110)은 림프 휠(114)에 고정되어 있는 동안 반송 경로의 방향에 수직으로 절단된다. 절단을 용이하게 하기 위해, 레이저 빔(112)은 절단을 위해 지정된 기판(110)의 영역에 걸쳐 여러 번 스캐닝된다. 절단 피스(118)는 림프 휠(114)로부터 방출되어 추가 처리를 위해 이동 세퍼레이터(120) 상에 퇴적된다. 세퍼레이터(120)는 또한 스풀로부터 풀린 리본형 막이다.
실시예에서, 기판(110)의 적어도 하나의 에지는 코일과 림프 휠(114) 사이에 배치된 여분의 레이저 스캐너(122)에 의해 처리된다. 여분의 레이저 스캐너(122)는 피스(118)와 접촉하기 위한 플래그를 생성하기 위해 기판(110)의 에지를 절단한다. 여기서, 피스(118)는 전극이다.
실시예에서, 세척 디바이스(124)가 스캔 필드(116)와 세퍼레이터(120) 사이에 배치된다. 세척 디바이스(124)는 절단 피스(118)가 림프 휠(114)로부터 방출되어 세퍼레이터(120) 상에 퇴적되기 전에 절단 피스를 세척하도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 사용되는 림프 휠(114)의 상세 도면을 도시한다. 림프 휠(114)은 본질적으로 도 1의 림프 휠에 대응한다. 게다가, 림프 휠(114)은 세그먼트(200)로 세그먼트화된다. 세그먼트(200)는 리세스(202)에 의해 분리된다. 리세스(202)는 림프 휠(114)의 에지를 가로질러 정렬된다. 리세스(202)는 림프 휠(114)의 외부 표면에서 좁아지고 리세스(202)의 바닥을 향해 넓어진다.
리세스(202) 사이의 세그먼트(200)는 만곡된다. 기판이 흡입에 의해 세그먼트(200)에 고정될 때, 기판은 세그먼트(200)의 곡률에 일치하도록 만곡된다.
리세스(202)는 절단을 위해 지정된 기판의 영역(절단 에지)에 대응한다. 리세스(202)로 인해, 림프 휠(114)의 표면은 절단부를 따라 이동하는 동안 레이저 빔에 의해 가열되지 않는다.
실시예에서, 림프 휠(114)은, 예를 들어 캐소드 위치 설정을 위한 흡입을 갖는다. 리세스(202)는 림프 휠(114)의 표면에서 폭이 2 밀리미터이다. 리세스(202) 사이에서, 세그먼트(200)는 길이가 85 밀리미터이고, 림프 휠(114)은 폭이 120 밀리미터이다. 이 구성에서, 각각의 세그먼트(200)의 외부 표면의 중간은 세그먼트(200)의 에지를 통한 평면 위로 2 밀리미터 상승된다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 림프 휠(114) 상의 레이저 경로(300)의 도면을 도시한다. 림프 휠(114)은 본질적으로 도 1 및 도 2의 림프 휠에 대응한다. 여기서, 기판(110)은 림프 휠(114) 상에 배치된다. 림프 휠(114)의 폭은 기판(110)보다 넓거나 동일한 폭이다. 기판(110)의 일 에지를 따른 프리컷 플래그(302)는 림프 휠(114)의 세그먼트(200) 상에 위치 설정된다. 여기서, 피스(118)는 전극이다. 각각의 전극은 하나의 플래그(302)를 포함한다. 2개의 피스(118) 사이의 절단 영역은 림프 휠(114)에서 리세스(202) 위에 위치 설정된다.
기판(110)이 반송 속도(v)로 x 방향으로 이동할 때, 레이저는 스캐닝 속도로 y 방향으로 이동한다. 절단 영역은 림프 휠(114)에 고정되고 또한 반송 속도(v)로 x 방향으로 이동한다. 따라서, 레이저는 또한 절단 영역에 대해 약간 경사진 경로(300)를 따라 x 방향으로 이동해야 한다. 각도는 반송 속도(v)와 스캐닝 속도의 벡터 가산으로 초래된다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 고-처리량 절단을 위한 디바이스(100)의 상세 도면을 도시한다. 디바이스(100)는 본질적으로 도 1의 디바이스에 대응한다. 여기서, 2D 다각형 스캐너(106)는 보다 상세하게 도시되어 있다. 스캐너(106)는 다각형 스캐너(400) 및 갈보 스캐너(402)를 포함한다. 레이저 빔(112)은 다각형 스캐너(400)에 의해 반송 속도의 방향에 수직으로 편향된다. 갈보 스캐너(402)는 레이저 빔(112)을 반송 속도의 방향으로 편향시킨다. 다각형 스캐너(400) 및 갈보 스캐너(402)는 레이저 빔(112)의 경로를 따라 배치된다. 여기서, 다각형 스캐너(400)는 갈보 스캐너(402)의 상류에 위치된다.
다각형 스캐너(400)는 회전 가능한 다각형 미러(404)를 포함한다. 여기서, 다각형 미러(404)는 12개의 패싯(facet)을 포함한다. 작동시, 다각형 미러(404)는 각속도(ωPoly)로 회전된다. 갈보 스캐너(402)는 적어도 하나의 갈보 미러(406)를 포함한다. 다각형 미러(404)는 림프 휠(114)의 회전축에 수직으로 배향된 축 상에서 회전된다. 갈보 미러(406)는 회전축에 평행한 피봇축 상에서 피봇된다.
포커싱 광학계(408)는 2D 다각형 스캐너(106)와 림프 휠(114) 사이에 배치된다. 광학계(408)는 레이저 빔(112)의 초점을 교정하여 림프 휠(114)의 만곡된 외부 표면에 일치시키도록 구성된다. 특히, 광학계(408)는 스캔 필드(116) 내에서 림프 휠(114)의 곡률을 따라 초점을 조절하도록 구성된다. 일반적으로, 광학계(408)는 특별하게 설계되고 연마된 적어도 하나의 광학 원통형 렌즈(410)를 포함하고, 렌즈(410)의 표면의 곡률은 요구되는 초점 교정을 확립하기 위해 순수한 원통형 형상으로부터 약간 벗어난다.
2D 다각형 스캐너(106)는 기판(110)의 본질적으로 동일한 영역에 걸쳐 레이저 빔(112)을 여러 번 조향한다. 해당 영역에서 기판(110)은 2개의 피스(118) 사이에 간극이 존재할 때까지 단계적으로 절제된다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 절단 프로세스의 도면을 도시한다. 절단 프로세스는 본질적으로 도 4의 절단 프로세스에 대응한다. 여기서, 림프 휠(114) 상의 스캔 필드(116)의 평면도가 도시되어 있다. 레이저 경로(300)는 림프 휠(114)에서 2 밀리미터 폭의 리세스(202) 상에 센터링된다. 스캔 필드(116) 내에 다수의 경로(300)가 도시되어 있다. 레이저 경로(300)는 초당 500 밀리미터의 반송 속도로 인해 림프 휠(114)의 한 에지에서 다른 에지로 0.95 밀리미터만큼 비스듬하고, 림프 휠(114)은 레이저 빔이 림프 휠(114)의 한 에지에서 다른 에지로 이동하는 데에 걸리는 0.0019 초의 시간에 반송 방향으로 이들 0.95 밀리미터를 커버한다. 레이저 빔이 다각형 미러의 다음 패싯을 타격할 때 레이저 빔은 경로(300)의 일단부로부터 다른 경로(300)의 시작으로 순간적으로 도약하기 때문에 레이저 경로(300)는 서로 평행하게 정렬되고 0.95 밀리미터 떨어져 있다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판(110)을 통한 단일 전체 절단(600)과 기판(110)을 통한 멀티 전체 절단(602) 사이의 비교 도면을 도시한다. 멀티 전체 절단(602)은 본질적으로 도 5의 절단 프로세스에 대응한다. 여기서, 기판(110)은 다수의 층(604, 606)을 포함한다. 니켈-코발트-알루미늄 혼합물(nickel-cobalt-aluminum mix)(NCA)의 2개의 층(604)이 알루미늄 층(606)의 양측에 배치된다.
단일 전체 절단(600)의 경우, 레이저 빔(112)은 한 번의 통과로 기판(110)을 절제하고 용융시키기에 충분할 정도로 천천히 기판(110)에 인가된다. 이 단일 인가는 큰 열 영향 구역(608)을 초래한다. 게다가, 고 출력 농도는 절단(600)에 인접한 재료 퇴적으로 인해 버 형성(610)을 초래한다. 절단(600)의 측면 상의 NCA(612) 뿐만 아니라 알루미늄(614)은 고도로 용융된다.
멀티 전체 절단(602)의 경우, 레이저 빔(116)은 기판(110)을 가로질러 빠르게 이동하기 때문에 매우 짧은 시간 동안 기판(110)에 인가된다. 레이저 빔이 이후에 각각 통과함으로써, 소량의 재료가 절제된다. 절제된 재료는 실질적인 버 형성이 발생하지 않는 작은 입자로 변환된다. 각각의 통과 후에 재료가 냉각될 수 있기 때문에, 열 영향 구역(608) 및 용융된 재료(612, 614)가 사실상 존재하지 않는다.
달리 말하면, 도 6은 초고속 2D 다각형 스캐닝 기술을 사용하여 포일의 멀티-kW 레이저 복사선(단일 모드)(602)을 사용하는 멀티 전체 절단을 도시한다. 절단 피스(118)는 배터리에서 캐소드로서 사용될 수 있다. 멀티 절단(602)은 만곡된 스캔 필드에서 빠른 회전 림프 휠 상에 갈보 스캐너 및 다각형 스캐너로 조향된 레이저(116)에 의해 달성된다. 만곡된 스캔 필드는 림프 휠의 만곡된 표면으로 인해 z 방향으로 연속적인 초점 교정을 필요로 한다. 림프 휠의 회전은 x 방향 및 y 방향에서(즉각적으로) 연속적인 측방향 빔 교정을 필요로 한다. 초점 교정은 다각형 스캐너와 조합하여 특별히 설계되고 연마된 렌즈를 통해 달성된다.
절단(602)은 고속 적층을 위한 캐소드 배깅(cathode bagging)을 위해 이동 세퍼레이터 상에 캐소드를 후속 배치하는 동안 회전 림프 휠 세그먼트 상의 ~194 ㎛ 두께의 NCA(LiNiCoAI02)(또는 그 변형, 또한 애노드, 실리콘, 나트륨-이온) 복합 전극 기판(110)에서 수행된다. 한 번에 많은 양의 에너지를 인가하는 대신에 소량의 에너지가 여러 번 인가된다는 점에서 품질 개선이 달성된다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 오프셋 절단 프로세스(원격 오프셋 레이저 절단)의 도면을 도시한다. 절단 프로세스는 본질적으로 도 5의 절단 프로세스에 대응한다. 이와 대조적으로, 레이저 경로(300)는 x 방향으로 약간 오프셋되어 있다. 오프셋은 한 번의 통과 기간 동안 기판(110)에 의해 덮이는 거리를 초과 보상하거나 낮게 보상한다. 결과적으로, 레이저 빔은 매 통과시에 동일한 영역을 타격하지 않는다. 영역이 중첩될 수 있다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 절단된 피스(118)의 도면을 도시한다. 피스(118)는 도 7에 도시된 오프셋 절단 프로세스를 사용하여 절단된다. 전극의 표면 상에, 레이저 빔의 후속 통과에 의해 피스(118)의 중앙보다 큰 영역이 조사되었다. 따라서, 피스(118) 사이의 절단(602)은 기판(110) 내의 트렌치가 깊어질수록 좁아진다. 피스(118)는 약간 챔퍼링되어 있고 버가 없다.
마지막으로, 용어 "포함하는"은 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며 단수 표현은 복수를 배제하지 않음에 유의해야 한다. 또한, 상이한 실시예와 관련하여 설명된 요소가 결합될 수 있다. 또한, 청구범위의 참조 부호는 청구범위의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (14)

  1. 리본형 기판(110)을 분리된 피스(118)로 고-처리량 절단하는 방법으로서,
    기판(110)을 반송 속도로 반송 경로를 따라 반송하는 단계;
    기판(110)을 cw 레이저 빔(116)으로 조사하는 단계를 포함하고,
    레이저 소스(104)로부터 나오는 cw 레이저 빔(116)은 2D 다각형 스캐너(106)를 사용하여 편향되며, 상기 2D 다각형 스캐너(106)는,
    반송 경로에 수직인 y 방향으로 상기 cw 레이저 빔(116)을 편향시키도록 배치되는 회전축을 포함하는 다각형 스캐너(400), 및
    반송 경로에 평행한 x 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 편향시키도록 배치되는 피봇축을 포함하는 갈보 스캐너(galvo scanner)(402)를 포함하고,
    단일 스캔에서, 2D 다각형 스캐너(106)는, cw 레이저 빔(116)이 y 방향으로 다각형 스캐너(400)에 의해 편향되어 반송 경로를 횡단하는 동안, 갈보 스캐너(402)가 x 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 편향시켜, 반송 속도를 보상하도록 제어되어, cw 레이저 빔(116)은 기판(110)의 길이방향 연장부에 수직인 방향으로 기판(110)의 표면을 따라 스캐닝되며,
    기판(110)을 통한 단일 절단(602)을 완료하기 위해, 복수의 반복된 단일 스캔의 세트가 수행되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판(110)은 만곡된 반송 경로를 따라 반송되고 만곡되며,
    상기 2D 다각형 스캐너(106)는, cw 레이저 빔(116)이 x 방향에서 다양한 배향으로 편향되면서 만곡된 기판(110)의 표면 상에 포커싱된 상태를 유지하도록 초점 조절을 위한 z-교정을 실행하는 광학계(408)를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판(110)은 회전 림프 휠(114)을 사용하여 반송되고, 상기 기판(110)은 상기 림프 휠(114)의 외부 표면 둘레에서 만곡되는 동안 cw 레이저 빔(116)으로 조사되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 림프 휠(114)은 상기 림프 휠(114)의 회전축에 평행한 방향으로 림프 휠(114)의 외부 표면에서 연장되는 선형 리세스(202)를 포함하고,
    각각의 단일 스캔 동안, 2D 다각형 스캐너(106)는 cw 레이저 빔(116)이 리세스(202) 중 하나의 리세스 위에 위치 설정된 영역에서 기판(110)의 표면을 따라 스캐닝되도록 제어되는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 단일 스캔의 세트에서, 단일 스캔은 서로에 대해 x 방향으로 오프셋되는, 방법.
  6. 리본형 기판(110)을 분리된 피스(118)로 고-처리량 절단하는 절단 디바이스(100)로서, 상기 절단 디바이스(100)는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성되는, 절단 디바이스(100).
  7. 제6항에 있어서, 상기 절단 디바이스(100)는,
    상기 기판(110)을 반송 속도로 반송 경로를 따라 반송하는 컨베이어(102);
    상기 기판(110)을 cw 레이저 빔(116)으로 조사하는 레이저 소스(104);
    상기 레이저 소스(104)로부터 나오는 cw 레이저 빔(116)을 편향시키는 2D 다각형 스캐너(106);
    상기 2D 다각형 스캐너(106)의 작동을 제어하는 제어기(108)를 포함하고, 상기 2D 다각형 스캐너(106)는,
    반송 경로에 수직인 y 방향으로 상기 cw 레이저 빔(116)을 편향시키도록 반송 경로에 평행한 회전축을 포함하는 다각형 스캐너(400), 및
    반송 경로에 평행한 x 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 편향시키도록 반송 경로에 수직인 회전축을 포함하는 갈보 스캐너(402)를 포함하며,
    상기 2D 다각형 스캐너(106) 및 제어기(108)는, 단일 스캔에서, cw 레이저 빔(116)이 y 방향으로 다각형 스캐너(400)에 의해 편향되어 반송 경로를 횡단하는 동안, 갈보 스캐너(402)가 x 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 편향시켜, 반송 속도를 보상하도록 2D 다각형 스캐너(106)가 제어되어, cw 레이저 빔(116)이 기판(110)의 길이방향 연장부에 수직인 방향으로 기판(110)의 표면을 따라 스캐닝되도록 구성되고,
    기판(110)을 통한 단일 절단(602)을 완료하기 위해, 복수의 반복된 단일 스캔의 세트가 수행되는, 절단 디바이스(100).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판(110)이 만곡된 반송 경로를 따라 반송되고 만곡될 때 cw 레이저 빔(116)이 x 방향에서 다양한 배향으로 편향되면서 만곡된 기판(110)의 표면 상에 포커싱된 상태를 유지하도록 초점 조절을 위한 z-교정을 실행하는 광학계(408)를 더 포함하는, 절단 디바이스(100).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    컨베이어(102)는 회전 가능한 림프 휠(114)을 포함하고, 디바이스(100)는 림프 휠(114)의 외부 표면 둘레에서 만곡되는 동안 기판(110)에 cw 레이저 빔(116)이 조사되도록 구성되는, 절단 디바이스(100).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 림프 휠(114)은 상기 림프 휠(114)의 회전축에 평행한 방향으로 림프 휠(114)의 외부 표면에서 연장되는 선형 리세스(202)를 포함하고,
    상기 디바이스(100)는, 단일 스캔 동안, 2D 다각형 스캐너(106)가 제어되어 cw 레이저 빔(116)이 리세스(202) 중 하나의 리세스 위에 위치 설정된 영역에서 기판(110)의 표면을 따라 스캐닝되도록 구성되는, 절단 디바이스(100).
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기(108)는 복수의 단일 스캔의 세트에서 단일 스캔이 서로에 대해 x 방향으로 오프셋되도록 2D 다각형 스캐너(106)를 제어하는, 절단 디바이스(100).
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    레이저 소스(104)는 1 킬로와트 초과의 cw 레이저 출력을 갖는, 절단 디바이스(100).
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다각형 스캐너(400)는, 기판(110)이 반송 경로를 따라 반송되는 반송 속도의 적어도 100 배인 스캐닝 속도로 기판(110)의 표면을 따라 y 방향으로 cw 레이저 빔(116)을 스캐닝하도록 구성되는, 절단 디바이스(100).
  14. 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다각형 스캐너(400)는 반송 경로에 평행한 회전축을 포함하고, 상기 갈보 스캐너(402)는 반송 경로를 가로지르는 피봇축을 포함하는, 절단 디바이스(100).
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