KR20210124703A - 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치 - Google Patents

이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 이차전지의 전극을 제조할 때 사용되는 전극용 원단을 노칭 공정 및 건조 공정 중 적어도 한 공정을 수행하도록 이루어진 공정 장치의 후방에 위치하는 언와인딩 롤로부터 풀면서 상기 공정 장치의 전방에 위치하는 와인딩 롤에 감도록 이루어진, 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치를 제공한다. 본 발명에 따른 이송장치는, 상기 언와이딩 롤의 전방에 회전 가능하게 위치하여 상기 전극용 원단과 접촉하고, 상기 전극용 원단과 접촉하는 부위에서만 상기 전극용 원단을 흡입하도록 마련된 후방 석션롤; 및 상기 후방 석션롤과 상기 공정 장치 사이에 위치하고, 상기 후방 석션롤이 회전할 때는 상기 후방 석션롤로부터 유입되는 전극용 원단을 전방으로 통과시키며, 상기 후방 석션롤이 정지하여 상기 후방 석션롤로부터 전극용 원단이 유입되지 않을 때는 상기 전극용 원단을 전방으로 내주는 어큐뮬레이터;를 포함한다.

Description

이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치{APPARATUS FOR PROGRESSING WEB USED IN MAKING ELECTRODE OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단을 이송시기키 위한 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 전극용 원단이 노칭 공정 및 건조 공정 중 적어도 한 공정을 거치도록 상기 전극용 원단을 이송시키는 이송장치에 관한 것이다.
이차전지는 일차전지와 달리 충전이 가능한 전지로서, 핸드폰, 노트북, 캠코더, 자동차 등과 같은 다양한 기기의 배터리에 사용되고 있다. 이러한 이차전지는 일반적으로 전극(양극, 음극)과 분리막이 교대로 적층된 구조를 갖는바, 이차전지의 제조를 위해서는 먼저 전극의 제조가 이루어져야 한다.
이차전지용 전극(양극, 음극)을 제조하기 위해서는 도전재 및 바인더를 첨가한 활물질을 집전체의 표면에 코팅하고 가압한다. 이 과정이 이루어지면 집전체의 표면에 복수 열의 활물질층이 평행하게 배열되는데, 활물질에 의해 코팅되지 않고 활물질층의 각 열 사이에서 외부로 노출된 집전체의 부위를 무지부라 한다.
집전체의 표면에 복수 열의 활물질층을 형성하는 작업이 완료되면 무지부와 활물질층의 경계를 절단하는 슬리팅 공정이 이루어지고, 그러면 한 열의 활물질층 및 한 열의 무지부를 갖는 긴 띠 형태의 전극용 원단이 여러 개 획득된다.
이후, 전극용 원단의 무지부에 전극 탭을 형성하는 노칭 공정이 수행된다. 노칭 공정에서는 한 쪽의 언와인딩 롤에 감겨 있던 전극용 원단이 다른 쪽의 와인딩 롤로 감기면서 이동하고, 그러는 동안 무지부에 전극 탭을 형성하도록 마련된 노칭 장치를 통과하게 된다. 따라서 언와이딩 롤로부터 풀리는 전극용 원단의 무지부에는 전극 탭이 아직 형성되지 않은 반면, 와인딩 롤에 감기는 전극용 원단의 무지부에는 전극 탭이 형성되어 있다. 위와 같은 노칭 공정에 사용되는 노칭 장치의 일 예가 등록특허공보 제10-2002875호(이차전지 전극 노칭 시스템)에 개시되어 있다.
노칭 공정이 수행된 이후에는 활물질층으로부터 수분을 제거하기 위한 건조 공정이 수행된다. 건조 공정에서는 노칭 공정을 거친 전극용 원단이 건조 장치를 거치고, 이 건조 장치에서 활물질층으로부터 수분이 제거된다. 건조 장치는 노칭 장치의 뒷단에 마련될 수 있는데, 그러면 노칭 공정과 건조 공정이 언와인딩 롤과 와인딩 롤 사이에서 연속적으로 이루어지게 된다. 이러한 건조 장치의 일 예가 공개특허공보 제10-2019-0133530호(이차전지용 노칭장치 및 노칭방법)에 개시되어 있다. 한편, 건조 장치는 노칭 장치가 위치한 공간과 구분된 별도의 공간에 위치할 수도 있는데, 이 경우에는 노칭 공정을 거친 전극용 원단이 와인딩 롤에 감긴 채로 건조 장치가 위치한 공간으로 이동된 다음 위 와인딩 롤에 감긴 전극용 원단에 대해 건조 과정이 이루이지게 된다.
등록특허공보 제10-2002875호(이차전지 전극 노칭 시스템) 공개특허공보 제10-2019-0133530호(이차전지용 노칭장치 및 노칭방법)
그런데 위와 같은 종래 기술에서는 어느 한 언와인딩 롤로부터 풀리면서 진행하는 선행 전극용 원단의 소진이 임박하였을 때 또 다른 언와인딩 롤에 감겨 있는 대기 전극용 원단을 위 선행 전극용 원단에 연결하기 위한 수단이 전혀 없다. 따라서 선행 전극용 원단의 소진이 임박하면, 선행 전극용 원단과 대기 전극용 원단을 연결하는 동안, 선행 전극용 원단에 대한 공정(노칭 공정 및 건조 공정 중 적어도 하나의 공정을 의미함)이 중단되어야 하는 문제가 발생한다. 따라서 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 기술을 제공하고자 한다.
나아가, 본 발명은 위 문제를 해결함과 더불어 언와이딩 롤부터 위 공정이 이루어지기 직전까지의 구간에서 전극용 원단에 걸리는 장력을 균일케 하고, 이 장력을 감지할 수도 있는 기술도 제공하고자 한다.
본 발명은, 이차전지의 전극을 제조할 때 사용되는 전극용 원단을 노칭 공정 및 건조 공정 중 적어도 한 공정을 수행하도록 이루어진 공정 장치의 후방에 위치하는 언와인딩 롤로부터 풀면서 상기 공정 장치의 전방에 위치하는 와인딩 롤에 감도록 이루어진, 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치를 제공한다. 본 발명에 따른 이송장치는, 상기 언와이딩 롤의 전방에 회전 가능하게 위치하여 상기 전극용 원단과 접촉하고, 상기 전극용 원단과 접촉하는 부위에서만 상기 전극용 원단을 흡입하도록 마련된 후방 석션롤; 및 상기 후방 석션롤과 상기 공정 장치 사이에 위치하고, 상기 후방 석션롤이 회전할 때는 상기 후방 석션롤로부터 유입되는 전극용 원단을 전방으로 통과시키며, 상기 후방 석션롤이 정지하여 상기 후방 석션롤로부터 전극용 원단이 유입되지 않을 때는 상기 전극용 원단을 전방으로 내주는 어큐뮬레이터;를 포함한다.
본 발명에 따른 이송장치는, 상기 어큐뮬레이터와 상기 공정 장치 사이에 회전 가능하게 위치하여 상기 전극용 원단과 접촉하고, 상기 전극용 원단과 접촉하는 부위에서만 전극용 원단을 흡입하도록 마련된 전방 석션롤;을 포함한다.
상기 어큐뮬레이터와 상기 전방 석션롤 사이 및 상기 전방 석션롤과 상기 공정 장치 사이에는 상기 전극용 원단과 접촉하는 후방 댄서롤 및 전방 댄서롤이 각각 위치한다. 상기 댄서롤들은 요동을 하면서 상기 전극용 원단의 장력을 미리 설정된 기준값으로 유지시킨다.
상기 후방 댄서롤의 전방 또는 후방, 그리고 상기 전방 댄서롤의 전방 또는 후방에는 상기 전극용 원단과 접촉하는 후방 감지롤 및 전방 감지롤이 각각 위치한다. 상기 감지롤들의 양단에는 로드셀이 마련되어 있다.
본 발명에 따른 이송장치는, 상기 언와이딩 롤과 상기 후방 석션롤 사이에서 서로 마주하도록 위치하여 실린더에 의해 서로 가까워지거나 멀어지게 이동하고, 소진이 임박한 선행 전극용 원단과 대기 중인 대기 전극용 원단을 연결하는 한 쌍의 접착 테이프를 서로 가까워지게 이동할 때 가압하는 한 쌍의 가압판; 및 상기 한 쌍의 가압판 중 적어도 하나의 가압판에 고정되고, 상기 한 쌍의 가압판이 상기 한 쌍의 접착 테이프를 가압하는 동안 작동하는 바이브레이터;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 소진이 임박한 선행 전극용 원단의 뒷단에다가 대기 중인 대기 전극용 원단을 연결하는 작업이 이루어지는 동안에도 선행 전극용 원단에 대한 공정(노칭 공정, 건조 공정 등)이 계속해서 이루어질 수 있는 효과가 발생한다. 더불어, 위 두 원단이 연결된 후 두 원단의 진행이 다시 이루어지기 시작할 때 두 원단의 연결 부위가 끊기는 문제가 발생하지 않는 효과도 발생한다.
또한, 본 발명에 의하면, 전극용 원단이 진행하는 전체 구간에서 전극용 원단의 장력을 균일하게 유지되고, 진행하는 전극용 원단의 장력이 감지되는 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 두 원단의 연결에 사용되는 접착 테이프와 상기 두 원단의 활물질층 간 접착력이 우수한 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치를 도시한 것으로서, 선행 전극용 원단이 진행하고 있는 상태를 나나탠다.
도 2는 도 1에 도시된 이송장치로서, 선행 전극용 원단과 대기 전극용 원단이 연결될 때의 상태를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 A를 확대하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 이송장치로서, 대기 전극용 원단이 진행하고 있는 상태를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
본 발명에 따른 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 전극용 원단(10a, 10b)을 공정 장치(20)의 후방에 위치하는 언와인딩 롤(110a, 110b)로부터 풀면서 공정 장치(20)의 후방에 위치하는 와인딩 롤(120)에 감도록 이루어진 롤투롤(Roll to Roll) 이송장치이다.
여기서, 공정 장치(20)는 노칭 공정 및 건조 공정 중 적어도 한 공정을 수행하도록 이루어진 장치이다. 따라서 공정 장치(20)는 노칭 공정만을 수행하도록 이루어진 것일 수 있고(예컨대, 배경기술에서 소개한 등록특허공보 제10-2002875호의 노칭 장치 등), 노칭 공정 및 건조 공정을 연속적으로 수행하도록 이루어진 것일 수도 있으며(예컨대, 배경기술에서 소개한 공개특허공보 제10-2019-0133530호의 노칭 장치 및 건조 장치 등), 건조 공정만을 수행하도록 이루어진 것일 수도 있다.
위 전극용 원단(10a, 10b)은 이차전지의 전극을 제조할 때 사용되는 원단으로서, 공정 장치(20)의 유형에 따라 그 형태를 달리할 수 있다. 예컨대, 공정 장치(20)가 노칭 공정만을 수행하도록 이루어지거나 노칭 공정 및 건조 공정을 연속적으로 수행하도록 이루어진 경우에는, 전극용 원단(10a, 10b)이 도 3에 도시된 바와 같이 무지부를 갖는 집전체(12a, 12b)에 활물질층(14a, 14b)이 적층된 형태이다. 그리고 공정 장치(20)가 건조 공정만을 수행하도록 이루어진 경우에는, 전극용 원단(미도시)이 위 전극용 원단(10a, 10b)의 무지부에 전극 탭(미도시)까지 형성된 형태이다.
위 이송장치(100)는 후방 석션롤(142) 및 어큐뮬레이터(accumulator)(150)를 포함한다.
후방 석션롤(142)은 언와인딩 롤(110a, 110b)의 전방에 회전 가능하게 위치하여 전극용 원단(10a, 10b)과 접촉한다. 그리고 후방 석션롤(142)은 전극용 원단(10a, 10b)과 접촉하는 부위에서만 전극용 원단(10a, 10b)을 흡입하도록 마련되어 있다. 후방 석션롤(142)이 전극용 원단(10a, 10b)과 접촉하는 부위에서만 전극용 원단(10a, 10b)을 흡입하는 원리는 본 출원인의 등록특허 제10-1068879호(진공흡입형 원단피딩롤) 및 등록특허 제10-1073850호(내통고정 외통회전식 원단 피딩롤)에 자세히 설명되어 있는바, 여기서는 그 설명을 생략한다.
따라서 후방 석션롤(12)은 모터(미도시)의 작동에 의해 회전할 때는 언와인딩 롤(110a, 110b)로부터 전극용 원단(10a, 10b)을 당겨 전방으로 공급하는 피딩(feeding) 기능을 수행하고, 위 모터의 정지로 인해 회전하지 않을 때는 전극용 원단(10a, 10b)을 흡입하여 고정시키는 고정 기능을 수행하게 된다.
어큐뮬레이터(150)는 후방 석션롤(142)과 공정 장치(20) 사이에 위치한다. 그리고 어큐뮬레이터(150)는 후방 석션롤(142)이 피딩 기능을 수행할 때(회전할 때)는 후방 석션롤(142)로부터 공급되는 전극용 원단(10a, 10b)을 전방으로 통과시킨다. 반면, 후방 석션롤(142)이 고정 기능을 수행할 때(회전하지 않을 때)는 전극용 원단(10a, 10b)을 전방으로 내준다.
일 예로, 위와 같은 어큐뮬레이터(150)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 평행하게 나열된 하부롤들(152)과, 하부롤들(152)의 상부에서 서로 평행하게 나열된 상부롤들(154)을 포함할 수 있다. 그리고 전극용 원단(10a, 10b)은 하부롤(152)과 상부롤(154)을 번갈아 감아돌며 지그재그 형태로 연장한다.
위 상부롤들(154)는 지지부재(미도시)에 회전 가능하게 결합되어 있고, 위 지지부재(미도시)는 스크류(미도시)의 회전 시 승강하도록 마련되어 있으며, 위 스크류(미도시)는 모터(미도시)에 의해 정역방향으로 회전할 수 있게 마련되어 있다. 따라서 모터가 작동하여 스크류가 정방향으로 회전하면 최대 상승 위치(도 1 참고)에 있는 지지부재가 하강하면서 상부롤들(152)이 동시에 하강하고(도 2 참조), 반대로 스크류가 역방향으로 회전하면 하강하였던 지지부재가 상승하면서 상부롤들(152)이 동시에 상승한다.
어큐뮬레이터(150)가 전극용 원단(10a, 10b)을 통과시킬 경우 상부롤들(154)은 도 1에 도시된 바와 같이 최대 상승 위치에 있고, 따라서 어큐뮬레이터(150) 내에 위치하는 전극용 원단(10a, 10b)의 길이는 상대적으로 길게 유지된다. 그러나 어큐뮬레이터(150)가 전극용 원단(10a, 10b)을 내줄 경우에는 상부롤들(154)이 도 2에 도시된 바와 같이 하강하게 되고, 따라서 어큐뮬레이터(150) 내에 위치하는 전극용 원단(10a, 10b)의 길이는 계속해서 줄어든다.
이상 설명한 이송장치(100)에서는 현재 진행 중인 선행 전극용 원단(10a)의 소진이 임박하였을 때 후방 석션롤(142)을 정지시킴으로써 선행 전극용 원단(10a)에다가 대기 중인 대기 전극용 원단(10b)을 연결하는 작업을 후방 석션롤(142)의 후방에서 수행할 수 있고, 그러는 동안에도 후방 석션롤(142)의 전방에서는 어큐뮬레이터(150)가 내주는 선행 전극용 원단(10a)이 계속해서 공정 장치(20)를 통과하기 때문에 노칭 공정, 건조 공정 등의 공정이 계속해서 이루어질 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 종래 기술에서는 선행 전극용 원단(10a)의 진행을 전체 구간에서 완전히 멈춘 후 선행 전극용 원단(10a)과 대기 전극용 원단(10b)을 연결하고, 그 이후 선행 전극용 원단(10a)을 다시 진행시켜야 하는데, 그러면 갑작스럽게 작용하는 장력에 의해 두 원단(10a, 10b)의 연결 부위가 끊기는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 위 이송장치(100)에서는 어큐뮬레이터(150)가 선행 전극용 원단(10a)을 전방으로 내어주고 있는 관계로 후방 석션롤(142)의 회전 속도를 서서히 증가시켜도 무방하므로, 두 원단(10a, 10b)의 연결 부위가 끊기는 문제가 발생하지 않는 효과도 발생한다.
위 이송장치(100)는 한 쌍의 가압판(184a, 184b)과, 바이브레이터(186)도 포함한다.
한 쌍의 가압판(184a, 184b)은 언와인딩 롤(110a, 110b)과 후방 석션롤(142) 사이에서 서로 마주하도록 위치한다. 그리고 위 가압판(184a, 184b)은 공압 실린더(182a, 182b)의 실린더 로드에 고정되어 있어, 공압 실린더(182a, 182b)의 작동 시 서로 가까워지거나 멀어지게 이동한다.
선행 전극용 원단(10a)의 소진이 임박하면 후방 석션롤(142)을 정지시키고, 그러면 앞서 설명한 바와 같이 후방 석션롤(142)의 후방에서는 선행 전극용 원단(10a)의 진행이 중단된다. 이때, 작업자는 선행 전극용 원단(10a)을 절단한 후 도 3에 도시된 바와 같이 선행 전극용 원단(10a)의 뒷단과 대기 중인 대기 전극용 원단(10b)의 앞단을 한 쌍의 접착 테이프(16)로 연결한다. 이 상태가 되면 공압 실린더(182a, 182b)가 작동하고, 그러면 한 쌍의 가압판(184a, 184b)이 서로 가까워지다가 위 접착 테이프들(16)의 외면을 가압하게 된다.
위 가압판들(184a, 184b)로 하여금 접착 테이프들(16)을 가압케 하는 이유는 접착 테이프들(16)을 전극용 원단(10a, 10b)의 연결 부위에 견고하게 접착시키기 위함이다. 그런데 전극용 원단(10a, 10b)의 활물질층(14a, 14b)의 표면 특성으로 인해 가압판들(184a, 184b)의 가압력만으로는 접착 테이프(16)가 활물질층(14a, 14b)에 견고하게 접착될 수 없는 문제가 있다. 따라서 위 가압판들(184a, 184b) 중 적어도 하나에는 바이브레이터(186)가 고정되는 것이 좋다. 접착 테이프들(16)이 가압판(184a, 184b)에 의해 가압된 상태에서 바이브레이터(186)가 작동하면 가압판(184a, 184b)이 진동하고, 그러면 접착 테이프(16)와 활물질층(14a, 14b) 간 접착력을 현격히 향상시킬 수 있다.
한편, 위 이송장치(100)는 전방 석션롤(144)을 더 포함한다. 전방 석션롤(144)은 어큐뮬레이터(150)와 공정 장치(20) 사이에 회전 가능하게 위치하여 전극용 원단(10a, 10b)과 접촉한다. 그리고 전방 석션롤(144)은 앞서 설명한 후방 석션롤(142)과 마찬가지로 전극용 원단(10a, 10b)과 접촉하는 부위에서만 전극용 원단(10a, 10b)을 흡입하도록 마련되고, 모터에 의해 회전한다. 따라서 전방 석션롤(144)은 자신의 후방으로부터 전극용 원단(10a, 10b)을 당겨 전방으로 공급하는 피딩롤에 해당한다.
본 발명에 따른 이송장치(100)에서는 공정 장치(20)의 전방에 피딩롤(166a, 166b)을 둔다고 하여도, 후방 석션롤(142)과 위 피딩롤(166a, 166b) 사이의 구간을 경유하는 전극용 원단(10a, 10b)의 길이가 매우 길어서, 이 구간에서 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 균일하게 유지하기가 아주 어렵다. 그런데 위와 같은 전방 석션롤(144)이 더 추가되면, 후방 석션롤(142)과 전방 석션롤(144) 사이의 구간에서 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 균일하게 유지하기가 수월하고, 전방 석션롤(144)과 위 피딩롤(166a, 166b) 사이의 구간에서도 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 균일하게 유지하기가 수월하므로, 결국 후방 석션롤(142)과 피딩롤(166a, 166b) 사이의 전체 구간에서 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 균일하게 유지하기가 수월해 진다.
도면들에는 피딩롤(166a, 166b)이 모터(미도시)에 의해 회전하는 구동롤(166a)과 이 구동롤(166a)을 감아도는 전극용 원단(10a, 10b)을 가압하는 핀치롤(166b)을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 위 피딩롤(166a, 166b)은 석션롤로 구성될 수도 있다.
한편, 위 이송장치(100)는 후방 댄서롤(dancer roll)(132) 및 전방 댄서롤(134)을 포함한다.
후방 댄서롤(132)은 어큐뮬레이터(150)와 전방 석션롤(144) 사이에 위치하는 것으로서, 전극용 원단(10a, 10b)과 접촉하는 아이들롤(idle roll)(132a) 및 아이들롤(132a)의 양단을 회전 가능하게 지지하면서 자신도 회전 가능한 댄서암(132b)을 포함한다. 댄서암(132b)은 아이들롤(132a)을 감아도는 전극용 원단(10a, 10b)의 장력이 미리 설정된 기준값보다 크면 위 장력을 낮추는 방향(도 1에서 마이너스 방향)으로 회전하고, 전극용 원단(10a, 10b)의 장력이 기준값보다 작으면 장력을 높이는 방향(도 1에서 플러스 방향)으로 회전하면서, 지속적으로 요동한다. 따라서 후방 댄서롤(132)은 후방 석션롤(142)과 전방 석션롤(144) 사이의 구간을 경유하는 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 기준값으로 유지시키는 일종의 버퍼 역할을 수행한다.
전방 댄서롤(134)은 전방 석션롤(144)과 공저 장치(20) 사이에 위치하고, 후방 댄서롤(132)과 동일한 방식으로 요동한다. 따라서 전방 댄서롤(134)은 전방 석션롤(144)과 피딩롤(166a, 166b) 사이의 구간을 경유하는 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 기준값으로 유지시키는 버퍼 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 이송장치(100)는 후방 감지롤(162) 및 전방 감지롤(164)도 포함한다.
후방 감지롤(162)은 전극용 원단(10a, 10b)과 접촉하는 아이들롤의 양단에 로드셀(미도시)이 장착된 것으로서, 후방 댄서롤(132)의 후방에 위치한다. 후방 감지롤(162)의 로드셀로부터 획득한 출력값은 후방 석션롤(142)과 전방 석션롤(144) 사이의 구간을 경유하는 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 나타내는바, 후방 감지롤(162)이 설치되면 후방 댄서롤(132)의 고장 유무가 확인될 수 있다. 후방 감지롤(162)은 도시된 바와 달리 후방 댄서롤(132)의 전방에 위치할 수도 있다.
전방 감지롤(164)은 후방 감지롤(162)과 동일하게 구성되고, 전방 댄서롤(134)의 후방 또는 전방에 위치한다(도면에는 후방에 위치한 예가 도시됨). 전방 감지롤(164)의 로드셀로부터 회득한 출력값은 전방 석션롤(144) 피딩롤(166a, 166b) 사이의 구간을 경유하는 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 나타내는바, 전방 감지롤(164)이 설치되면 전방 댄서롤(134)의 고장 유무가 확인될 수 있다.
한편, 미설명 도면부호 170번은 전극용 원단(10a, 10b)의 진행을 안내하는 가이드롤로서, 아이들롤로 구성될 수 있다. 도시된 가이드롤(170)의 위치 및 개수는 예시에 불과하고, 상황에 따라 적절하게 변경될 수 있음은 물론이다.
아래에서는 위 이송장치(100)의 작동과정을 설명한다.
어느 한 언와이딩 롤러(110a)에 감긴 선행 전극용 원단(10a)은 후방 석션롤(142), 전방 석션롤(144) 및 피딩롤(166a, 166b)에 의해 당겨지면서 전방으로 진행하다가 모터(미도시)에 의해 회전하는 와인딩 롤(120)에 감기게 된다. 이 과정이 이루어지는 동안 댄서롤들(132, 134)은 선행 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 기준값으로 유지시키면서 요동하고, 감지롤들(162, 164)은 선행 전극용 원단(10a, 10b)의 장력을 출력한다.
그러다가 선행 전극용 원단(10a)의 소진이 임박하면 작업자는 "원단 교체" 명령을 입력하고, 그러면 후방 석션롤(142)이 정지하고 어큐뮬레이터(150)의 상부롤들(154)이 하강하기 시작한다. 따라서 후방 석션롤(142)의 후방에서는 선행 전극용 원단(10a)이 진행하지 않고, 후방 석션롤(142)의 전방에서는 어큐뮬레이터(150)가 선행 전극용 원단(10a)을 내어주므로 선행 전극용 원단(10a)은 전방 석션롤(144) 및 피딩롤(166a, 166b)에 의해 계속 당겨져 와인딩 롤(120)에 감긴다.
후방 석션롤(142)이 정지한 상태에서 작업자가 또 다른 언와이딩 롤러(110b)에 감긴 대기 전극용 원단(10b)과 선행 전극용 원단(10a)을 접착 테이프(16)로 연결한 후 공압 실린더(182a, 182b)를 작동시키면, 가압판(184a, 184b)이 접착 테이프(16)를 가압하게 되고 그 이후 바이브레이터(186)가 미리 설정된 시간 동안 작동한다.
바이브레이터(186)의 작동이 멈추면 다시 공압 실린더(182a, 182b)가 작동하여 가압판이(184a, 184b)이 원래 위치로 복귀하고, 그러면 후방 석션롤(142)이 다시 작동하여 대기 전극용 원단(10a)이 진행하고 어큐뮬레이터(150)의 상부롤들(154)이 상승하여 초기 위치로 복귀한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.
10a, 10b : 전극용 원단 16 : 접착 테이프
20 : 공정 장치
100 : 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치
110a, 110b : 언와이딩 롤 120 : 와인딩 롤
132 : 후방 덴서롤 134 : 전방 댄서롤
142 : 후방 석션롤 144 : 전방 석션롤
150 : 어큐뮬레이터 152 : 하부롤
154 : 상부롤 162 : 후방 감지롤
164 : 전방 감지롤 170 : 가이드롤
182a, 182b : 공압 실린더 184a, 184b : 가압판
186 : 바이브레이터

Claims (5)

  1. 이차전지의 전극을 제조할 때 사용되는 전극용 원단을 노칭 공정 및 건조 공정 중 적어도 한 공정을 수행하도록 이루어진 공정 장치의 후방에 위치하는 언와인딩 롤로부터 풀면서 상기 공정 장치의 전방에 위치하는 와인딩 롤에 감도록 이루어진 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치에 있어서,
    상기 언와이딩 롤의 전방에 회전 가능하게 위치하여 상기 전극용 원단과 접촉하고, 상기 전극용 원단과 접촉하는 부위에서만 상기 전극용 원단을 흡입하도록 마련된 후방 석션롤; 및
    상기 후방 석션롤과 상기 공정 장치 사이에 위치하고, 상기 후방 석션롤이 회전할 때는 상기 후방 석션롤로부터 유입되는 전극용 원단을 전방으로 통과시키며, 상기 후방 석션롤이 정지하여 상기 후방 석션롤로부터 전극용 원단이 유입되지 않을 때는 상기 전극용 원단을 전방으로 내주는 어큐뮬레이터;를 포함하는 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터와 상기 공정 장치 사이에 회전 가능하게 위치하여 상기 전극용 원단과 접촉하고, 상기 전극용 원단과 접촉하는 부위에서만 전극용 원단을 흡입하도록 마련된 전방 석션롤;을 포함하는 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터와 상기 전방 석션롤 사이 및 상기 전방 석션롤과 상기 공정 장치 사이에는 상기 전극용 원단과 접촉하는 후방 댄서롤 및 전방 댄서롤이 각각 위치하고, 상기 댄서롤들은 요동을 하면서 상기 전극용 원단의 장력을 미리 설정된 기준값으로 유지시키는 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 후방 댄서롤의 전방 또는 후방, 그리고 상기 전방 댄서롤의 전방 또는 후방에는 상기 전극용 원단과 접촉하는 후방 감지롤 및 전방 감지롤이 각각 위치하고, 상기 감지롤들의 양단에는 로드셀이 마련되어 있는 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 언와이딩 롤과 상기 후방 석션롤 사이에서 서로 마주하도록 위치하여 실린더에 의해 서로 가까워지거나 멀어지게 이동하고, 소진이 임박한 선행 전극용 원단과 대기 중인 대기 전극용 원단을 연결하는 한 쌍의 접착 테이프를 서로 가까워지게 이동할 때 가압하는 한 쌍의 가압판; 및
    상기 한 쌍의 가압판 중 적어도 하나의 가압판에 고정되고, 상기 한 쌍의 가압판이 상기 한 쌍의 접착 테이프를 가압하는 동안 작동하는 바이브레이터;를 포함하는 이차전지의 전극 제조 시 사용되는 전극용 원단의 이송장치.
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