KR20210071589A - 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조장치는 전극을 일정 크기로 커팅하는 커팅부, 상기 전극의 진행방향에 대하여 상기 커팅부의 전방에 위치되어, 상기 전극을 상기 커팅부로 이동시켜 공급하는 공급부, 및 상기 전극의 진행방향에 대하여 상기 커팅부의 후방에 위치되어, 상기 커팅부를 통해 커팅된 상기 전극을 이동시키는 이동부를 포함하고, 상기 이동부는 상기 전극을 진공흡입하며 이동시키는 이동 석션벨트를 포함하고, 상기 이동 석션벨트는 상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅 시 상기 전극의 단부를 고정한다.
Description
본 발명은 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지에 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 폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
한편, 종래의 전극 조립체의 제조 시, 전극을 커팅부로 이동시켜 커팅 후, 커팅된 전극을 분리막과 교대로 적층하여 제조하였다.
이때, 그리퍼(Gripper)가 전극을 잡고 커팅할 때 전극의 텐션(Tension)을 확보하지 못해, 전극 틀러짐이 발생되는 문제가 있어 왔다. 그리고, 틀어진 전극을 닙 롤(Nip Roll)에 넣을 때도 저항에 의한 전극 틀어짐이 발생되는 문제가 있어왔다.
또한, 전극을 그리퍼가 잡을 때도 전극 너울 및 그리퍼의 갭(Gap) 정도에 의한 틀어짐이 발생되는 문제가 있어왔다.
본 발명의 하나의 관점은 전극 커팅 및 커팅 후 이동 시 전극 틀어짐이 발생되는 것을 방지할 수 있는 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는, 전극을 일정 크기로 커팅하는 커팅부, 상기 전극의 진행방향에 대하여 상기 커팅부의 전방에 위치되어, 상기 전극을 상기 커팅부로 이동시켜 공급하는 공급부, 및 상기 전극의 진행방향에 대하여 상기 커팅부의 후방에 위치되어, 상기 커팅부를 통해 커팅된 상기 전극을 이동시키는 이동부를 포함하고, 상기 이동부는 상기 전극을 진공흡입하며 이동시키는 이동 석션벨트를 포함하고, 상기 이동 석션벨트는 상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅 시 상기 전극의 단부를 고정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조된 전극 조립체일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조된 전극 조립체를 포함하는 이차전지일 수 있다.
본 발명에 따르면, 이동부에서 전극을 진공흡입하여 전극 커팅 시 전극을 고정하여 전극 틀어짐이 방지되고, 이후 이동부에서 커팅된 전극을 진공흡입하여 이동시킴에 따라 이동 시 전극 틀어짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전극 커팅 시 공급부 및 이동부에서 전극을 진공흡입하여 전극을 견고히 고정함에 따라 전극 틀어짐이 효과적으로 방지될 수 있다.
아울러, 전극 커팅 및 커팅 후 이동 시, 커팅부로 전극을 이동시키는 공급부의 이동속도 보다 이동부의 이동속도를 빠르게 하여, 전극의 텐션을 유지 및 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 전극 틀어짐을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 커팅 하기 전 상태를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 커팅 하기 전 상태를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 커팅 하기 전 상태를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 커팅 하기 전 상태를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 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.
일 실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 커팅 하기 전 상태를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 전극(10)을 일정 크기로 커팅하는 커팅부(130), 전극(10)을 커팅부(130)로 이동시켜 공급하는 공급부(110), 및 커팅부(130)를 통해 커팅된 전극(10)을 이동시키는 이동부(120)를 포함한다. 여기서, 이동부(120)는 전극(10)을 이동시키는 이동 석션벨트(121) 및 이동 석션벨트(121)를 이동시키는 이동수단을 포함할 수 있다.
보다 상세히, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 전극(10)을 커팅 및 이동시켜, 전극(10) 및 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체를 제조하는 장치이다.
여기서, 전극 조립체로 충방전이 가능한 발전소자로서, 전지 케이스에 수용되어 이차전지를 형성할 수 있다.
전극(10)은 양극과 음극을 포함할 수 있다. 그리고, 분리막은 양극과 음극을 분리하여 전기적으로 절연시킨다.
양극은 양극 집전체 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물을 포함할 수 있다. 양극 집전체는 예를 들어 알루미늄 재질의 포일(Foil)로 이루어질 수 있고, 양극 활물질은 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
음극은 음극 집전체 및 음극 집전체에 도포된 음극 활물질을 포함할 수 있다. 음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다. 음극 활물질은 예를 들어 인조흑연, 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이때, 음극 활물질은 예를 들어 비흑연계의 SiO(silica, 실리카) 또는 SiC(silicon carbide, 실리콘카바이드) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
분리막은 절연 재질로 이루어져 양극 및 음극과 교대로 적층될 수 있다. 분리막은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 다층 필름이나, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로프로필렌 공중합체와 같은 고체 고분자 전해질용 또는 겔형 고분자 전해질용 고분자 필름일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 커팅부의 개념을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 커팅(cutting)부(130)는 전극(10)을 일정 크기로 커팅할 수 있다
또한, 커팅부(130)는 전극(10)을 커팅하는 커팅날(131) 및 커팅날(131)을 구동시키는 편심캠부(132)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 편심캠부(132)의 회전을 통해 전극(10)을 커팅하는 속도를 동기화 할 수 있다.
즉, 종래에는 커팅날(131)을 액츄에이터로 상하이동시킬 때 정지 및 동작 구간이 발생되어 전극(10)을 커팅 시 정지 구간이 발생되었지만, 본 발명은 편심캠부(132)의 회전을 통해 커팅날(131)을 이동시켜 정지 구간을 제거하여 커팅하는 속도를 동기화할 수 있다.
편심캠부(132)는 회전부(132a)와, 커팅날(131)이 장착된 장착대(132b), 및 회전부(132a)와 장착대(132b) 사이를 편심 결합시키는 편심캠(132c)을 포함할 수 있다.
도 4를 참고하여, 커팅부(130)를 개념을 예시적으로 설명하면, 전극의 상,하에 위치된 편심캠부(132,134)가 회전되며, 커팅날(131) 및 커팅블럭(134)은 상호 마주보는 방향 및 상호 멀어지는 방향으로 이동된다.
전극(10)의 하부에 위치된 편심캠부(134)는 회전부(134a)와, 커팅블럭(134)이 장착된 장착대(134b)를 포함할 수 있다.
상,하에 위치된 편심캠부(132,134)의 회전부(132a,134a)는 회전 중심축(O1,O2)를 중심으로 회전되고, 장착대(132b,134b)는 각각 회전부(132a,134a)에 편심된 편심부분(C1,C2)에 회전가능하게 편심결합될 수 있다.
여기서, 상,하에 위치된 편심캠부(132,134)의 장착대(132b,134b)에는 각각 관통홀이 형성되어, 가이드봉(B)이 결합된다
이때, 상,하에 위치된 편심캠부(132,134)의 장착대(132b,134b)는 결합된 가이드봉(B)의 가이드를 받으며 이동되어, 커팅날(131)의 단부가 하방향을 향하도록 유지될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 공급부(110)는 전극(10)의 진행방향(G)에 대하여 커팅부(130)의 전방에 위치되어, 전극(10)을 커팅부(130)로 이동시켜 공급할 수 있다.
또한, 공급부(110)는 컨베이어 벨트(111)를 포함하여 전극(10)을 이동시킬 수 있다.
이동부(120)는 전극(10)의 진행방향(G)에 대하여 커팅부(130)의 후방에 위치되어, 커팅부(130)를 통해 커팅된 전극(10)을 이동시킬 수 있다.
또한, 이동부(120)는 전극(10)을 진공흡입하며 이동시키는 이동 석션벨트(121)(suction belt)를 포함할 수 있다. 전극(10) 이동 시 전극(10)이 이동 석션벨트(121)에 고정되어 전극(10) 틀어짐이 방지될 수 있다.
이동 석션벨트(121)는 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시, 전극(10)의 단부를 고정할 수 있다. 이에 따라, 전극(10) 커팅 시 전극(10)이 고정되어 전극(10) 틀어짐이 방지될 수 있다.
여기서, 이동 석션벨트(121)는 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시, 전극(10)의 진행방향(G)으로 전극 길이(L)를 10mm 이상을 흡착하여 고정할 수 있다. 이때, 커팅부(130)는 전극(10)의 진행방향(G)으로 전극(10)을 일정 길이로 커팅하되, 커팅시킬 전극(10)의 일정 길이 보다 적은 길이의 전극(10) 부분을 흡착하여 고정할 수 있다.
또한, 이동 석션벨트(121)는 전극(10)을 진공 흡입하는 진공 흡입부(122)를 포함 할 수 있다.
진공 흡입부(122)는 다수개의 흡입구를 형성하여, 흡입구를 통해 공기를 흡입하며 흡입구의 상단에 안착된 전극(10)을 진공흡착하여 고정시킬 수 있다. 이때, 흡입구는 원형으로 형성될 수 있다.
여기서, 흡입구를 통해 공기를 흡입하는 흡입력을 제공하는 장치는 공지된 기술로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이동수단은 이동 석션벨트(121)를 이동시키는 이동력을 제공할 수 있다.
또한, 이동수단은 이동 석션벨트(121)가 외주면에 장착되는 이동 풀리부(123) 및 이동 풀리부(123)를 회전시키는 이동부 모터(124)를 포함할 수 있다.
여기서, 이동부 모터(124)의 회전축이 회전하며, 이동 풀리부(123)를 회전시키면, 이동 풀리부(123)에 밀착하여 장착된 이동 석션벨트(121)를 이동시킬 수 있다.
한편, 일례로, 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시, 이동부(120)는 이동 석션벨트(121)를 통해 전극(10)의 텐션(Tension)을 유지시킬 수 있다.
다른 예로, 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시, 이동부(120)에서 이동 석션벨트(121)를 통해 전극(10)의 텐션을 향상시킨 후, 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅할 수 있다.
이에 따라, 전극(10)을 커팅 시, 전극(10)의 텐션이 유지 또는 향상되어 전극(10) 틀어짐이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
다른 실시예
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극 커팅 하기 전 상태를 나타낸 정면도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에서 전극을 커팅하는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)는 전극(10)을 일정 크기로 커팅하는 커팅부(130), 전극(10)을 커팅부(130)로 이동시켜 공급하는 공급부(210), 및 커팅부(130)를 통해 커팅된 전극(10)을 이동시키는 이동부(120)를 포함한다. 여기서, 이동부(120)는 전극(10)을 이동시키는 이동 석션벨트(121) 및 이동 석션벨트(121)를 이동시키는 이동수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치와 비교할 때, 공급부(210)의 구성이 차이가 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(200)에 대한 실시예는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치에 대한 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 커팅(cutting)부는 전극(10)을 일정 크기로 커팅할 수 있다
또한, 커팅부(130)는 전극(10)을 커팅하는 커팅날(131) 및 커팅날(131)을 상하 구동시키는 커팅 구동부(132)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 편심캠부(132)의 회전을 통해 전극(10)을 커팅하는 속도를 동기화 할 수 있다.
공급부(210)는 전극(10)의 진행방향(G)에 대하여 커팅부(130)의 전방에 위치되어, 전극(10)을 커팅부(130)로 이동시켜 공급할 수 있다.
공급부(210)는 전극(10)을 진공흡입하며 이동시키는 공급 석션벨트(211) 및 공급 석션벨트(211)를 이동시키는 이동력을 제공하는 공급수단을 더 포함할 수 있다.
공급 석션벨트(211)는 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시 전극(10)을 고정할 수 있다. 이에 따라, 전극(10) 커팅 시 전극(10)이 고정되어 전극(10) 틀어짐이 방지될 수 있다.
공급 석션벨트(211)는 전극(10)을 진공 흡입하는 진공 흡입부(212)를 포함할 수 있다. 한편, 정면도인 도 6에서 진공 흡입부(212)를 설명하기 위해 공급 석션벨트(211)의 일부를 측면도로 추가 도시하였다.
진공 흡입부(212)는 다수개의 흡입구를 형성하여, 흡입구를 통해 공기를 흡입하며 흡입구의 상단에 안착된 전극(10)을 진공흡착하여 고정시킬 수 있다.
또한, 공급수단은 공급 석션벨트(211)가 외주면에 장착되는 공급 풀리부(213) 및 공급 풀리부(213)를 회전시키는 공급부 모터(214)를 포함할 수 있다.
여기서, 공급부 모터(214)의 회전축이 회전하며, 공급 풀리부(213)를 회전시키면, 공급 풀리부(213)에 밀착하여 장착된 공급 석션벨트(211)를 이동시킬 수 있다.
이동부(120)는 전극(10)의 진행방향(G)에 대하여 커팅부(130)의 후방에 위치되어, 커팅부(130)를 통해 커팅된 전극(10)을 이동시킬 수 있다.
또한, 이동부(120)는 전극(10)을 진공흡입하며 이동시키는 이동 석션벨트(121)(suction belt)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 전극(10) 커팅 시 전극(10)이 고정되어 전극(10) 틀어짐이 방지될 수 있다. 이때, 전극(10) 커팅 시 전극(10)이 공급부(210) 및 이동부(120)를 통해 견고히 고정되어 전극(10) 틀어짐이 효과적으로 방지될 수 있다.
이동 석션벨트(121)는 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시 전극(10)의 단부를 고정할 수 있다.
또한, 이동 석션 벨트는 전극(10)을 진공 흡입하는 진공 흡입부(122)를 포함 할 수 있다.
아울러, 이동 석션벨트(121)는 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시, 전극(10)의 진행방향(G)으로 전극 길이(L)를 10mm 이상을 흡착하여 고정할 수 있다.
한편, 공급 석션벨트(211)의 이동속도와 이동 석션벨트(121)의 이동속도는 상이할 수 있다.
이때, 공급 석션벨트(211)의 이동속도 보다 이동 석션벨트(121)의 이동속도가 빠를 수 있다. 이에 따라, 전극(10) 간 갭(Gap)을 만들 수 있다.
여기서, 공급 석션벨트(211)의 이동속도 500mm/s 이고, 이동 석션벨트(121)의 이동속도는 550mm/s 일 수 있다. 이때, 전극(10) 간 일정 갭(Gap)으로 벌어질 수 있다.(오차 (+,-)0.15mm)
이에 따라, 전극(10)의 텐션을 극대화하여 커팅 품질을 현저히 높일 수 있다.
이동수단은 이동 석션벨트(121)를 이동시키는 이동력을 제공할 수 있다.
또한, 이동수단은 이동 석션벨트(121)가 외주면에 장착되는 이동 풀리부(123) 및 이동 풀리부(123)를 회전시키는 이동부 모터(124)를 포함할 수 있다.
한편, 일례로, 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시, 이동부(120)는 이동 석션벨트(121)를 통해 전극(10)의 텐션을 유지시킬 수 있다.
다른 예로, 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅 시, 이동부(120)에서 이동 석션벨트(121)를 통해 전극(10)의 텐션을 향상시킨 후, 커팅부(130)에서 전극(10)을 커팅할 수 있다.
이에 따라, 전극(10)을 커팅 시, 전극(10)의 텐션이 유지 또는 향상되어 전극(10) 틀어짐이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조장치는 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
100,200: 전극 조립체 제조장치
110,210: 공급부
111: 컨베이어 벨트
120: 이동부
121: 이동 석션벨트
122: 진공 흡입부
123: 이동 풀리부
124: 이동부 모터
130: 커팅부
131: 커팅날
132; 편심캠부
211: 공급 석션벨트
212: 진공 흡입부
213: 공급 풀리부
214: 공급부 모터
G: 진행방향
100,200: 전극 조립체 제조장치
110,210: 공급부
111: 컨베이어 벨트
120: 이동부
121: 이동 석션벨트
122: 진공 흡입부
123: 이동 풀리부
124: 이동부 모터
130: 커팅부
131: 커팅날
132; 편심캠부
211: 공급 석션벨트
212: 진공 흡입부
213: 공급 풀리부
214: 공급부 모터
G: 진행방향
Claims (13)
- 전극을 일정 크기로 커팅하는 커팅부;
상기 전극의 진행방향에 대하여 상기 커팅부의 전방에 위치되어, 상기 전극을 상기 커팅부로 이동시켜 공급하는 공급부; 및
상기 전극의 진행방향에 대하여 상기 커팅부의 후방에 위치되어, 상기 커팅부를 통해 커팅된 상기 전극을 이동시키는 이동부를 포함하고,
상기 이동부는 상기 전극을 진공흡입하며 이동시키는 이동 석션벨트를 포함하고,
상기 이동 석션벨트는 상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅 시 상기 전극의 단부를 고정하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 이동 석션 벨트는
상기 전극을 진공 흡입하는 진공 흡입부를 포함하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 이동부는 상기 이동 석션벨트를 이동시키는 이동력을 제공하는 이동수단을 더 포함하고,
상기 이동수단은 상기 이동 석션벨트가 외주면에 장착되는 이동 풀리부; 및 상기 이동 풀리부를 회전시키는 이동부 모터를 포함하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 이동 석션벨트는 상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅 시 상기 전극의 진행방향으로 상기 전극 길이의 10mm 이상을 흡착하여 고정하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅 시, 상기 이동부는 상기 이동 석션벨트를 통해 상기 전극의 텐션을 유지시키는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅 시,
상기 이동부에서 상기 이동 석션벨트를 통해 상기 전극의 텐션을 향상시킨 후,
상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 공급부는 상기 전극을 진공흡입하며 이동시키는 공급 석션벨트를 더 포함하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 공급 석션벨트는 상기 커팅부에서 상기 전극을 커팅 시 상기 전극을 고정하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 공급 석션벨트의 이동속도와 상기 이동 석션벨트의 이동속도는 상이한 전극 조립체 제조장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 공급 석션벨트의 이동속도 보다 상기 이동 석션벨트의 이동속도가 빠른 전극 조립체 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 커팅부는 상기 전극을 커팅하는 커팅날 및 상기 커팅날을 구동시키는 편심캠부를 더 포함하고,
상기 편심캠부의 회전을 통해 상기 전극을 커팅하는 속도를 동기화하는 전극 조립체 제조장치. - 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 전극 조립체 제조장치를 통해 제조된 전극 조립체.
- 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 전극 조립체 제조장치를 통해 제조된 전극 조립체를 포함하는 이차전지.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102438740B1 (ko) * | 2021-10-28 | 2022-08-31 | (주) 지피아이 | 떨림보정부를 구비한 2차전지 전극필름 롤투시트장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140015647A (ko) | 2012-06-22 | 2014-02-07 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 전극조립체, 그 제조방법 및 이를 이용한 이차전지 |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010207936A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 長尺フィルムの型抜き加工装置 |
| KR101254858B1 (ko) * | 2010-12-23 | 2013-04-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 라미네이팅 장치 |
| WO2012137900A1 (ja) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | 日産自動車株式会社 | 電池用電極製造装置およびその方法 |
| KR101575152B1 (ko) * | 2014-03-04 | 2015-12-07 | 주식회사 디에이테크놀로지 | 이차전지의 전극필름 커팅장치 |
| JP6720516B2 (ja) * | 2015-12-14 | 2020-07-08 | 株式会社豊田自動織機 | 電極切断装置及び電極検査方法 |
| JP6690486B2 (ja) * | 2016-01-06 | 2020-04-28 | 株式会社豊田自動織機 | 電極製造装置 |
| JP6844208B2 (ja) * | 2016-11-15 | 2021-03-17 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置用電極製造装置 |
| KR101956763B1 (ko) * | 2017-10-25 | 2019-03-11 | 주식회사 디에이테크놀로지 | 이차전지 셀 제조 시스템의 사행제어장치 |
| JP2019194953A (ja) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | 株式会社豊田自動織機 | 電極製造装置 |
-
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- 2019-12-06 KR KR1020190161928A patent/KR20210071589A/ko not_active Application Discontinuation
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- 2020-12-02 CN CN202080080384.6A patent/CN114730909A/zh active Pending
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140015647A (ko) | 2012-06-22 | 2014-02-07 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 전극조립체, 그 제조방법 및 이를 이용한 이차전지 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102438740B1 (ko) * | 2021-10-28 | 2022-08-31 | (주) 지피아이 | 떨림보정부를 구비한 2차전지 전극필름 롤투시트장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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