KR20200104598A - 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지 - Google Patents

전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20200104598A
KR20200104598A KR1020190023121A KR20190023121A KR20200104598A KR 20200104598 A KR20200104598 A KR 20200104598A KR 1020190023121 A KR1020190023121 A KR 1020190023121A KR 20190023121 A KR20190023121 A KR 20190023121A KR 20200104598 A KR20200104598 A KR 20200104598A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
roller
traveling roller
adjustment unit
outer circumferential
Prior art date
Application number
KR1020190023121A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102677070B1 (ko
Inventor
반정진
이학수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020190023121A priority Critical patent/KR102677070B1/ko
Publication of KR20200104598A publication Critical patent/KR20200104598A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102677070B1 publication Critical patent/KR102677070B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C13/00—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
    • B05C13/02—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00—Advancing webs
    • B65H20/02—Advancing webs by friction roller
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/15—Roller assembly, particular roller arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/19—Specific article or web
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전극 주행롤러는, 전극 집전체에 전극 활물질이 코팅된 전극 시트를 주행시키는 전극 주행롤러로서, 외주면에 단차가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부 및 가변부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 가변부 보다 지름이 크게 형성되는 베이스 롤러 및 상기 가변부의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 상기 베이스 롤러의 길이방향으로의 단차 길이를 조절하는 단차 조절부를 포함하고, 상기 전극 시트는 주행방향으로 측부에 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부가 형성되고, 상기 전극 시트에서 주행방향으로 측부 끝단을 제외한 부분이 상기 베이스 롤러 및 상기 단차 조절부의 외주면에 접촉된다.

Description

전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지{ELECTRODE DRIVING ROLLER, ELECTRODE MANUFACTURING EQUIPMENT COMPRISING THE SAME, AND ELECTRODE AND RECHARGEABLE BATTERY MANUFACTURED FROM THEREOF}
본 발명은 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지 에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩(Stack & Folding)형으로 대략 분류할 수 있다.
전극은 집전체에 활물질을 코팅하여 전극 시트를 형성시키고, 전극 시트를 노칭하여 롤에 권취한 후 이동시키며, 롤에 권취된 전극 시트를 풀어 일정 크기로 커팅하여 제조하였다.
여기서, 전극 시트는 주행롤러의 외주면에 밀착되며 이동하는데 전극 시트에서 활물질이 형성되지 않은 무지부가 꺾이는 문제가 있어왔다.
즉, 전극 시트는 활물질이 코팅되지 않은 부분의 두께가 얇아 일정한 지름을 가진 주행롤러에 밀착 시, 활물질이 코팅되지 않은 부분이 꺾여 변형되는 문제가 있어왔다. 또는, 같은 원리로 전극 시트의 측면 끝단이 주행롤러와 접촉되며 변형되거나 손상되는 문제가 있어 왔다.
한국 공개특허 제10-2013-0132230호
본 발명의 하나의 관점은 전극 시트의 주행 시 변형을 방지할 수 있는 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 관점은 단차 길이를 용이하게 조절할 수 있는 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 주행롤러는, 전극 집전체에 전극 활물질이 코팅된 전극 시트를 주행시키는 전극 주행롤러로서, 외주면에 단차가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부 및 가변부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 가변부 보다 지름이 크게 형성되는 베이스 롤러 및 상기 가변부의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 상기 베이스 롤러의 길이방향으로의 단차 길이를 조절하는 단차 조절부를 포함하고, 상기 전극 시트는 주행방향으로 측부에 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부가 형성되고, 상기 전극 시트에서 주행방향으로 측부 끝단을 제외한 부분이 상기 베이스 롤러 및 상기 단차 조절부의 외주면에 접촉될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조장치는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 주행롤러를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 전극은, 본 발명의 실시예에 따른 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조 장치를 통해 제조될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 장치를 통해 제조된 전극을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 전극 및 이차전지의 구체적인 구성은 당업계에 공지된 사항으로서, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따르면, 전극 시트의 주행 시 전극 시트가 외주면에 밀착되는 전극 주행롤러에 단차를 형성시켜, 전극 시트에서 활물질이 코팅되지 않아 두께가 얇은 무지부 영역의 끝단 또는 전부를 제외하고 전극 주행롤러의 외주면에 밀착시킬 수 있어 전극 시트의 무지부 영역이 꺾여 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전극 시트의 주행 시 전극 시트가 외주면에 밀착되는 전극 주행롤러에 단차를 형성시켜, 전극 시트의 측면 끝단이 주행롤러와 접촉되며 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 전극 주행롤러의 외주면에 단차 조절부를 착탈가능하게 부착시키며 단차 길이를 용이하게 조절할 수 있어, 전극 주행롤러의 교체시간을 감소시킬 수 있다. 즉, 단차가 상이한 전극 주행롤러 중에 하나를 전극 시트의 크기에 따라 대응되도록 교체함에 따라 많은 교체시간이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 단차 조절부를 분할하여 자력에 의해 상호 결합시켜 전극 주행롤러에서 단차가 위치된 부분을 조절하는 시간이 현저히 감소되고, 이로 인해 제조 시간이 현저히 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러가 적용된 상태를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 F-F'선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부의 일례를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부의 다른 예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 정면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 분해 정면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러가 적용된 상태를 예시적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시된 F-F'선을 따라 절개한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 사시도이며,
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러(100)는 외주면에 단차(S1)가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부(111) 및 가변부(112)를 포함하는 베이스 롤러(110) 및 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이(L)를 조절하는 단차 조절부(120)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 분해 사시도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 주행롤러에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러(100)는 전극 집전체(11)에 전극 활물질(12)이 코팅된 전극 시트(10)를 주행시키는 전극 주행롤러(100)로서, 베이스 롤러(110) 및 단차 조절부(120)를 포함한다.
여기서, 전극 시트(10)는 주행방향으로 측부에 상기 전극 활물질(12)이 코팅되지 않은 무지부(13)가 형성될 수 있다.
도 1, 3 및 도 4를 참고하면, 베이스 롤러(110)는 외주면에 단차(S1)가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부(111) 및 가변부(112)를 포함하고, 고정부(111)는 가변부(112) 보다 지름이 크게 형성될 수 있다.
여기서, 예를 들어 고정부(111)의 외주면 지름과, 단차 조절부(120)의 외주면 지름은 동일하게 형성될 수 있다.
단차 조절부(120)는 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이(L)를 조절할 수 있다.
여기서, 도 2에 도시된 바로, 단차 길이(L)를 가변부(112)의 끝단으로 부터의 길이로 도시되어 있지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니고, 고정부(111)의 끝단으로 부터의 길이로 나타낼 수 있음은 물론이다.(즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러(100)에서 단차 길이를 조절한다는 의미는 폭이 다른 다양한 크기의 전극 시트(10)를 전극 주행롤러에 적용할 때, 전극 시트(10)의 측부 끝단 또는 무지부가 형성된 위치에 따라 전극 주행롤러(100)에서 단차가 형성된 위치를 조절하는 것이다.)
또한, 단차 조절부(120)는 예를 들어 원통형으로 형성되어, 내주면이 가변부(112)의 외주면에 장착될 수 있다.
그리고, 단차 조절부(120)는 고정부(111)와 밀착되도록 가변부(112)에 부착될 수 있다. 이때, 단차 조절부(120)의 외주면과 고정부(111)의 외주면은 빈 공간 없이 연속되는 면을 형성할 수 있다. 이에 따라, 단차 조절부(120)를 통해 단차 길이(L)를 조절 시, 단차 조절부(120)와 고정부(111) 사이에 갭(Gap)이 형성되지 않고, 전극 시트(10)와 연속적인 접촉면을 형성하여, 전극 주행롤러(100)에 밀착되어 주행되는 전극 시트(10)의 텐션(Tension)을 유지하기가 용이하고, 전극 시트(10)에 주름이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한 이로 인해, 전극 시트(10)의 무지부(13)에 전극 탭을 형성시키는 노칭 공정에서 주행성 및 피치(Pitch) 흔들림이 개선될 수 있다.
아울러, 단차 조절부(120)는 전극 주행롤러(100)의 중심축(P)에 대하여 양측으로 분할된 제1 단차부(121) 및 제2 단차부(122)를 포함할 수 있다.
제1 단차부(121) 및 상기 제2 단차부(122)는 자석을 포함하여 상호 자력에 의해 결합될 수 있다.
여기서, 제1 단차부(121) 및 상기 제2 단차부(122)는 예를 들어 전부 또는 일부에 영구 자석을 포함하여 형성될 수 있다. 즉, 제1 단차부(121) 및 상기 제2 단차부(122)는 일례로 전체적으로 영구 자석으로 이루어질 수 있고, 다른 예로 상호 마주보는 부분에 영구 자석이 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부의 일례를 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부의 다른 예를 나타낸 분해 사시도이다.
한편, 도 4 내지 도 6을 참고하면, 단차 조절부(120)는 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 길이가 상이한 다수개로 이루어져, 가변부(112)에 선택적으로 장착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이(L)를 조절할 수 있다.
여기서, 단차 조절부(120)는 일례로 도 5를 참고할 때, 표준 단차 조절부 길이(C)를 갖는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 단차 조절부(120')는 다른 예로 도 6을 참고할 때, 표준 단차 조절부 길이(C) 보다 긴 단차 조절부 길이(C')를 갖는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1 단차부(121') 및 제2 단차부(122')도 이에 대응되는 길이로 형성될 수 있다.
아울러, 단차 조절부(120,120')는 또 다른 예로 도 5 및 6을 참고할 때, 표준 단차 조절부 길이(C)를 갖는 형태 및 표준 단차 조절부 길이(C) 보다 긴 단차 조절부 길이(C')를 갖는 형태 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 표준 단차 조절부 길이(C) 보다 짧은 단차 조절부 길이를 갖는 형태를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 도 1을 참고 하면, 일례로 전극 시트(10)에서 주행방향으로 측부 끝단을 제외한 부분이 베이스 롤러(110) 및 단차 조절부(120)의 외주면에 접촉될 수 있다(특히, 고정부(111)와 단차 조절부(120)의 외주면에 접촉).
또한, 다른 예로 전극 시트(10)에서 무지부(13)를 제외한 부분이 베이스 롤러(110) 및 단차 조절부(120)의 외주면에 접촉될 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 4를 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러(100)는 전극 시트(10)의 주행 시 전극 시트(10)가 외주면에 밀착되는 전극 주행롤러(100)에 단차(S2)를 형성시켜, 전극 시트(10)에서 전극 활물질(12)이 코팅되지 않아 두께가 얇은 무지부(13) 영역의 끝단 또는 전부를 제외하고 전극 주행롤러(100)의 외주면에 밀착시킬 수 있어, 전극 시트(10)의 무지부(13) 영역이 꺾여 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또는, 전극 시트(10)의 무지부(13) 영역에 노칭을 통해 형성되는 전극 탭 부분의 꺾임을 방지할 수도 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 주행롤러(100)는 베이스 롤러(110)의 외주면에 단차 조절부(120)를 착탈가능하게 부착시키며 전극 시트(10)의 폭에 따라 단차 길이(L)를 용이하게 조절할 수 있고, 전극 주행롤러(100)의 교체시간을 감소시킬 수 있다.
이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 정면도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 분해 정면도이다.
도 7 내지 도 9를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러(200)는 외주면에 단차가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부(111) 및 가변부(112)를 포함하는 베이스 롤러(110) 및 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이(L)를 조절하는 단차 조절부(220)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러(200)는 전술한 일 실시예에 따른 전극 주행롤러와 비교할 때, 단차 조절부(220)의 결합 형태에 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러(200)에서 단차 조절부(220)는 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이(L)를 조절할 수 있다.
또한, 단차 조절부(220)는 예를 들어 원통형으로 형성되어, 내주면이 가변부(112)의 외주면에 장착될 수 있다.
아울러, 단차 조절부(220)는 전극 주행롤러(200)의 중심축(P)에 대하여 양측으로 분할된 제1 단차부(221) 및 제2 단차부(222)를 포함할 수 있다.
제1 단차부(221) 및 상기 제2 단차부(222)는 자석을 포함하여 상호 자력에 의해 결합될 수 있다.
또한, 제1 단차부(221) 및 상기 제2 단차부(222)는 상호 마주보는 부분에 오목부(221b,222a) 및 볼록부(221a,222b)가 상호 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 단차부(221) 및 제2 단차부(222)는 상호 마주보는 접합면에 단차가 형성되되, 전극 주행롤러(200)의 두께방향으로 단차가 형성할 수 있다. 이때, 제1 단차부(221) 및 제2 단차부(222)는 상호 마주보는 접합면에 사각형 형태의 단차가 형성되어 오목부(221b,222a) 및 볼록부(221a,222b)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 제1 단차부(221) 및 상기 제2 단차부(222)에 상호 대응되는 형태의 오목부(221b,222a) 및 볼록부(221a,222b)가 형성되어, 상호 결합이 용이할 수 있다. 특히, 제1 단차부(221) 및 상기 제2 단차부(222)는 두께방향으로 오목 및 볼록한 단차를 형성하여, 도 7을 참고할 때 Z축 방향에 대한 대한 결합 위치의 오차 없이 상호 결합될 수 있다.
이하에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러를 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 사시도이며, 도 12는본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러에서 단차 조절부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 10 내지 도 12를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러(300)는 외주면에 단차가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부(111) 및 가변부(112)를 포함하는 베이스 롤러(110) 및 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이를 조절하는 단차 조절부(320)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러(300)는 전술한 일 실시예에 따른 전극 주행롤러 및 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러와 비교할 때, 단차 조절부(320)의 결합 형태에 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러(300)에서 단차 조절부(320)는 단차 조절부(320)는 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이를 조절할 수 있다.
또한, 단차 조절부(320)는 예를 들어 원통형으로 형성되어, 내주면이 가변부(112)의 외주면에 장착될 수 있다.
아울러, 단차 조절부(320)는 전극 주행롤러(300)의 중심축(P)에 대하여 양측으로 분할된 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)를 포함할 수 있다.
제1 단차부(321) 및 상기 제2 단차부(322)는 자석을 포함하여 상호 자력에 의해 결합될 수 있다.
또한, 제1 단차부(321) 및 상기 제2 단차부(322)는 상호 마주보는 부분에 오목부(322a) 및 볼록부(321a)가 상호 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)는 상호 마주보는 접합면에 단차가 형성되되, 전극 주행롤러(300)의 길이 방향으로 단차가 형성할 수 있다.
그리고, 제1 단차부(321)는 길이방향(D)에 대해 중앙부가 볼록한 사각형 단차를 형성하고, 제2 단차부(322)는 길이방향(D)에 대해 중앙부가 오목한 사각형 단차를 형성할 수 있다. 여기서, 제1 단차부(321)에 형성된 볼록부(321a)는 일례로 두께 방향에 대해 내,외주면 측에 모두 형성될 수 있고, 다른 예로, 두께방향 대해 외주면 측에만 형성될 수 있다. 이때, 제2 단차부(322)의 볼록부(321a)에 대응되도록 제2 단차부(322)의 오목부(322a)가 형성될 수 있다.
따라서, 제1 단차부(321) 및 상기 제2 단차부(322)에 상호 대응되는 형태의 오목부(322a) 및 볼록부(321a)가 길이방향(D)을 따라 형성되어, 상호 결합이 용이하고, 도 10을 참고할 때 Y축 방향인 길이 방향으로 결합 위치의 오차 없이 상호 결합될 수 있다. 이때, 도 10 및 12를 참고하면, 제1 단차부(321)에 형성된 볼록부(321a)가 Z축 방향인 두께방향 대해 외주면 측에만 형성될 경우 두께방향에 대한 제1 단차부(321) 및 상기 제2 단차부(322)의 결합 위치 오차 발생도 추가적으로 방지할 수 있다.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 장치를 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치를 나타낸 정면도이다.
도 13을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조장치는 전극 집전체(11)에 전극 활물질(12)이 코팅된 전극 시트(10)를 주행시키는 전극 주행롤러(100)를 포함한다.(참조 도 1)
본 발명의 실시예에 따른 전극 제조장치는 전술한 일 실시예 내지 또 다른 실시예에 따른 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치이다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조장치는 전극 시트(10)를 노칭하는 노칭 장치(N) 및 노칭 장치(N)의 전,후에 위치되어 전극 시트(10)를 주행시키는 다수개의 전극 주행롤러(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)를 포함할 수 있다. 여기서, 노칭 장치(N) 및 다수개의 전극 주행롤러(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)는 노칭부(A)를 형성할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조장치는 전극 제조장치는 전극 공급부(B)와 전극 권취부(E)를 더 포함할 수 있다.
도 1 및 도 13을 참고하면, 다수개의 전극 주행롤러(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)는 전극 집전체(11)에 전극 활물질(12)이 코팅된 전극 시트(10)를 주행시키는 전극 주행롤러(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)로서, 외주면에 단차가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부(111) 및 가변부(112)를 포함하는 베이스 롤러(110) 및 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이를 조절하는 단차 조절부(120)를 포함한다. 여기서, 전극 시트(10)는 주행방향으로 측부에 상기 전극 활물질(12)이 코팅되지 않은 무지부(13)가 형성될 수 있다.
베이스 롤러(110)는 외주면에 단차가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부(111) 및 가변부(112)를 포함하고, 고정부(111)는 가변부(112) 보다 지름이 크게 형성될 수 있다. 여기서, 예를 들어 고정부(111)의 외주면 지름과, 단차 조절부(120)의 외주면 지름은 동일하게 형성될 수 있다.
단차 조절부(120)는 가변부(112)의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 베이스 롤러(110)의 길이방향(D)으로의 단차 길이를 조절할 수 있다. 또한, 단차 조절부(120)는 예를 들어 원통형으로 형성되어, 내주면이 가변부(112)의 외주면에 장착될 수 있다.
아울러, 단차 조절부(120)는 전극 주행롤러(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)의 중심축(P)에 대하여 양측으로 분할된 제1 단차부(121) 및 제2 단차부(122)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 단차부(121) 및 상기 제2 단차부(122)는 자석을 포함하여 상호 자력에 의해 결합될 수 있다.
노칭 장치(N)는 전극 시트(10)에서 무지부(13)가 형성된 측부를 노칭(Notching)하여 전극 탭(Tap)을 형성시킬 수 있다. 여기서, 전극 시트(10)의 주행 방향으로 노칭 장치(N)의 전,후에 다수개의 전극 주행롤러(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)가 구비되어, 전극 시트(10)를 주행시킬 수 있다.
전극 공급부(B)는 전극 시트(10)가 권취된 전극 공급롤(B1)을 포함하여, 전극 공급롤(B1)에 권취된 전극 시트(10)가 풀어지며 노칭부(A)로 공급되도록 할 수 있다.
전극 권취부(E)는 노칭부(A)를 통과하며 노칭된 전극 시트(10)가 권취되는 전극 권취롤(E1)이 구비될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 전극 시트
11: 전극 집전체
12: 전극 활물질
13: 무지부
100,200,300,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8: 전극 주행롤러
110: 베이스 롤러
111: 고정부
112: 가변부
120,120',220,320: 단차 조절부
121,121',221,321: 제1 단차부
122,122',222,322: 제2 단차부
221a,222b,321a: 볼록부
221b,222a,322a: 오목부
D: 길이방향
L: 단차 길이
P: 중심축
A: 노칭부
N: 노칭 장치
B: 전극 공급부
B1 전극 공급롤
E: 전극 권취부
E1: 전극 권취롤

Claims (13)

  1. 전극 집전체에 전극 활물질이 코팅된 전극 시트를 주행시키는 전극 주행롤러로서,
    외주면에 단차가 형성되도록 지름이 서로 다른 고정부 및 가변부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 가변부 보다 지름이 크게 형성되는 베이스 롤러; 및
    상기 가변부의 외주면에 착탈가능하게 부착되어 상기 베이스 롤러의 길이방향으로의 단차 길이를 조절하는 단차 조절부;를 포함하고,
    상기 전극 시트는 주행방향으로 측부에 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부가 형성되고,
    상기 전극 시트에서 주행방향으로 측부 끝단을 제외한 부분이 상기 베이스 롤러 및 상기 단차 조절부의 외주면에 접촉되는 전극 주행롤러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정부의 외주면 지름과, 상기 단차 조절부의 외주면 지름은 동일하게 형성되는 전극 주행롤러.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차 조절부는
    원통형으로 형성되어 내주면이 상기 가변부의 외주면에 장착되는 전극 주행롤러.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 단차 조절부는
    상기 전극 주행롤러의 중심축에 대하여 양측으로 분할된 제1 단차부 및 제2 단차부를 포함하는 전극 주행롤러.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부는 자석을 포함하여 상호 자력에 의해 결합되는 전극 주행롤러.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부에서 상호 마주보는 부분에 자석이 구비되는 전극 주행롤러.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부는 상호 마주보는 부분에 오목부 및 볼록부가 상호 대응되는 형태로 형성되는 전극 주행롤러.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차 조절부는
    상기 베이스 롤러의 길이방향으로의 길이가 상이한 다수개로 이루어져,
    상기 가변부에 선택적으로 장착되어 상기 베이스 롤러의 길이방향으로의 단차 길이를 조절하는 전극 주행롤러.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 시트에서 상기 무지부를 제외한 부분이 상기 베이스 롤러 및 상기 단차 조절부의 외주면에 접촉 되는 전극 주행롤러.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차 조절부는
    상기 고정부와 밀착되도록 상기 가변부에 부착 되는 전극 주행롤러.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 상기 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조 장치.
  12. 청구항 11에 기재된 상기 전극 제조 장치를 통해 제조된 전극.
  13. 청구항 11에 기재된 상기 전극 제조 장치를 통해 제조된 전극을 포함하는 이차전지.
KR1020190023121A 2019-02-27 2019-02-27 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지 KR102677070B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190023121A KR102677070B1 (ko) 2019-02-27 2019-02-27 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190023121A KR102677070B1 (ko) 2019-02-27 2019-02-27 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200104598A true KR20200104598A (ko) 2020-09-04
KR102677070B1 KR102677070B1 (ko) 2024-06-21

Family

ID=72471206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190023121A KR102677070B1 (ko) 2019-02-27 2019-02-27 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102677070B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022145716A1 (ko) * 2020-12-28 2022-07-07 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조 장치
KR20230082845A (ko) 2021-12-02 2023-06-09 주식회사 엘지에너지솔루션 단차 조정이 가능한 전극 주행롤러
KR20230094059A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 주행 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11208861A (ja) * 1998-01-30 1999-08-03 Starlite Co Ltd ローラーコンベアに於ける搬送ローラー
KR20130000764U (ko) * 2011-07-22 2013-01-30 김광호 마그네틱 기어의 축 결합구조
KR20130132230A (ko) 2012-05-25 2013-12-04 주식회사 엘지화학 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR20160019300A (ko) * 2014-08-11 2016-02-19 에스케이씨 주식회사 시트 이송 장치
KR20160087251A (ko) * 2015-01-13 2016-07-21 주식회사 엘지화학 전극 시이트용 압연 롤 및 이를 사용하여 제조된 전극 시이트

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11208861A (ja) * 1998-01-30 1999-08-03 Starlite Co Ltd ローラーコンベアに於ける搬送ローラー
KR20130000764U (ko) * 2011-07-22 2013-01-30 김광호 마그네틱 기어의 축 결합구조
KR20130132230A (ko) 2012-05-25 2013-12-04 주식회사 엘지화학 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR20160019300A (ko) * 2014-08-11 2016-02-19 에스케이씨 주식회사 시트 이송 장치
KR20160087251A (ko) * 2015-01-13 2016-07-21 주식회사 엘지화학 전극 시이트용 압연 롤 및 이를 사용하여 제조된 전극 시이트

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022145716A1 (ko) * 2020-12-28 2022-07-07 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조 장치
JP2023515832A (ja) * 2020-12-28 2023-04-14 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電極製造装置
KR20230082845A (ko) 2021-12-02 2023-06-09 주식회사 엘지에너지솔루션 단차 조정이 가능한 전극 주행롤러
KR20230094059A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 주행 장치
WO2023121185A1 (ko) * 2021-12-20 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 주행 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102677070B1 (ko) 2024-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102677070B1 (ko) 전극 주행롤러와, 전극 주행롤러를 포함하는 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지
KR20160010121A (ko) 젤리롤형 전극 조립체
EP3522282B1 (en) Electrode and secondary battery comprising the same
US9871266B2 (en) Device for winding electrode plate
EP2693553B1 (en) Mandrel used in manufacture of jelly roll-type electrode assembly
EP3933964A1 (en) Apparatus for manufacturing electrode for secondary battery, and electrode for secondary battery and secondary battery manufactured by same
US10256499B2 (en) Apparatus for winding electrode assembly
KR101291063B1 (ko) 2차 전지 내부 셀 스택 적층 장치 및 방법
KR20150049519A (ko) 개선된 구조의 젤리-롤 형 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20160041225A (ko) 양 방향으로 권취되어 있는 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101651516B1 (ko) 개선된 구조의 젤리-롤 형 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
US20220123272A1 (en) Electrode notching device for secondary battery, electrode for secondary battery manufactured therethrough, and secondary battery
EP4099426A1 (en) Electrode manufacturing apparatus
CN111386617B (zh) 包括台阶校正构件的辊压设备及使用该辊压设备的辊压方法
KR102319010B1 (ko) 분리막 인출장치
KR102197998B1 (ko) 이차전지용 권취장치
CN109952680B (zh) 包括圆柱形果冻卷的锂二次电池
KR102167116B1 (ko) 전극 조립체 및 그 제조방법
US20230261266A1 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
KR101781258B1 (ko) 젤리 롤형 전극 조립체
KR102340101B1 (ko) 이차 전지 및 이의 제조방법
KR20220122400A (ko) 원통형 전극 조립체의 고정 장치
KR20230082845A (ko) 단차 조정이 가능한 전극 주행롤러
KR102154045B1 (ko) 이차전지 및 그 제조방법
KR20220078879A (ko) 권취 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant