KR20220101886A - System for producing electrodes of battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2차 전지용 전극 생산 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode production system for secondary batteries.
일반적으로 화학 전지라 함은 양극, 음극 및 전해질을 포함하며 화학 반응을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 전지를 말하며, 이는 일회용으로 사용하는 일차 전지와 충방전이 가능하여 반복적인 사용이 가능한 2차 전지로 구분될 수 있다. In general, a chemical battery includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and refers to a battery that generates electrical energy using a chemical reaction, which is a disposable primary battery and a secondary battery that can be charged and discharged repeatedly. can be divided into
충방전이 가능한 장점에 의해 2차 전지의 사용이 점차적으로 늘고 있는 추세이다. 이와 같은 2차 전지 중에서도 리튬 2차 전지는 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에, 전자 통신 기기의 전원으로 사용되거나 고출력의 하이브리드 자동차 등에 널리 사용되고 있다. Due to the advantage of being able to charge and discharge, the use of secondary batteries is gradually increasing. Among such secondary batteries, since the lithium secondary battery has a high energy density per unit weight, it is widely used as a power source for electronic communication devices or a high-output hybrid vehicle.
이러한 2차 전지에 사용되는 전극(electrode)은 전지의 양극과 음극으로 사용되어 전지와 전지 외부를 전기적으로 연결하는데 사용된다.An electrode used in such a secondary battery is used as a positive electrode and a negative electrode of the battery and is used to electrically connect the battery and the outside of the battery.
전극은 노칭 공정과 커팅 공정을 거쳐 형성된다. 노칭 공정은 전극소재에 전극탭을 형성시키는 공정이다. 커팅 공정은 전극탭이 형성된 전극소재의 소정의 길이로 잘라 낱장의 전극으로 생산하는 공정이다.The electrode is formed through a notching process and a cutting process. The notching process is a process of forming an electrode tab on an electrode material. The cutting process is a process of cutting the electrode material on which the electrode tab is formed to a predetermined length and producing a single electrode.
노칭 공정을 수행하는 노칭부는 펀칭부재를 포함하는 금형 상판과 금형 하판과 포함한다. 금형 상판과 금형 하판이 이동하면서, 전극소재를 펀칭하여 전극탭을 형성시킨다. 그러나, 이러한 노칭부는 금형의 유지 비용이 많은 문제점이 있다. 또한, 노칭 공정이 어느 정도 반복되면, 금형이나 펀칭부재 등을 교체해야 하는 문제점이 있다.The notching part for performing the notching process includes a mold upper plate and a mold lower plate including a punching member. As the upper plate and lower plate of the mold move, the electrode material is punched to form an electrode tab. However, the notched part has a problem in that the maintenance cost of the mold is high. In addition, if the notching process is repeated to some extent, there is a problem in that the mold or the punching member must be replaced.
본 발명의 목적은, 금형을 사용하지 않는 노칭부를 포함하는 2차 전지용 전극 생산 시스템을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an electrode production system for a secondary battery including a notched part that does not use a mold.
실시예는, 전극소재를 노칭시켜 전극의 전극탭을 형성시키는 노칭부를 포함하는 2차 전지용 전극(electrode)을 생산하기 위한 2차 전지용 전극 생산 시스템에 있어서, 상기 노칭부는, 노칭라인을 따라 상기 전극소재에 레이저를 조사하는 레이저부와, 상기 전극소재의 상측에 배치되는 푸셔부를 포함하고, 상기 푸셔부는 상기 전극소재와 접촉하는 푸셔를 포함하고, 상기 푸셔는 노칭 시, 상기 노칭라인을 제외한 상기 전극소재의 영역과 접촉하여 상기 전극소재를 고정하되, 상기 전극소재의 코팅부와 비코팅부를 함께 고정하는 2차 전지용 전극 생산 시스템을 제공할 수 있다.In an embodiment, in an electrode production system for a secondary battery for producing an electrode for a secondary battery including a notched part for notching an electrode material to form an electrode tab of the electrode, the notching part is the electrode along the notching line A laser unit for irradiating a laser to the material, and a pusher unit disposed on the upper side of the electrode material, wherein the pusher unit includes a pusher contacting the electrode material, and the pusher is the electrode except for the notching line during notching. It is possible to provide an electrode production system for a secondary battery in which the electrode material is fixed in contact with the material region, and the coated portion and the uncoated portion of the electrode material are fixed together.
바람직하게는, 상기 레이저부에 의해 노칭된 상기 전극소재를 나이프를 통해 커팅하여 낱장의 전극으로 형성하는 커팅부를 더 포함할 수 있다.Preferably, it may further include a cutting unit for cutting the electrode material notched by the laser unit through a knife to form a sheet electrode.
바람직하게는, 상기 노칭라인은, 상기 전극탭을 형성하도록 상기 전극소재의 전방에지에서 시작되는 전방 노칭라인과, 상기 전극소재의 후방에지에서 시작되는 후방 노칭라인을 포함하고, 상기 전극소재는 상기 푸셔와 접촉하는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 전극소재의 폭방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.Preferably, the notching line includes a front notching line starting from a front edge of the electrode material to form the electrode tab, and a rear notching line starting from a rear edge of the electrode material, wherein the electrode material comprises the A first region and a second region in contact with the pusher may be included, and the first region and the second region may be disposed to be spaced apart from each other in a width direction of the electrode material.
바람직하게는, 상기 제1 영역은 상기 전방 노칭라인과 이격되어 배치되고, 상기 제2 영역은 상기 후방 노칭라인과 이격되어 배치될 수 있다.Preferably, the first region may be disposed to be spaced apart from the front notch line, and the second region may be disposed to be spaced apart from the rear notch line.
바람직하게는, 상기 푸셔부는, 상기 푸셔를 상하방향으로 왕복이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 푸셔는 제1 푸셔와, 제2 푸셔를 포함하고, 상기 제1 푸셔와 상기 제2 푸셔는 전후방향으로 이격배치되어, 상기 제1 푸셔는 상기 코팅부와 비코팅부를 함께 누르고, 상기 제2 푸셔는 코팅부만을 누를 수 있다.Preferably, the pusher unit includes a driving unit for reciprocating the pusher in a vertical direction, wherein the pusher includes a first pusher and a second pusher, and the first pusher and the second pusher are in the front-rear direction. Spaced apart, the first pusher may press the coated portion and the uncoated portion together, and the second pusher may press only the coated portion.
바람직하게는, 상기 푸셔부, 에어블로워를 더 포함하고, 상기 푸셔는 상기 에어블러워와 연결되는 에어노즐을 포함하고, 상기 에어노즐의 출구는 상기 노칭라인을 향하여 배치될 수 있다.Preferably, it further includes the pusher unit and an air blower, the pusher may include an air nozzle connected to the air blower, and an outlet of the air nozzle may be disposed toward the notch line.
바람직하게는, 상기 푸셔는 상기 전극소재의 접촉하는 하부블록과, 상기 하부블록에 결합하는 상부블록을 포함하고, 상기 에어노즐은 상기 하부블록과 상기 상부블록의 틈일 수 있다.Preferably, the pusher may include a lower block in contact with the electrode material and an upper block coupled to the lower block, and the air nozzle may be a gap between the lower block and the upper block.
바람직하게는, 상기 하부블록은 상기 에어노즐을 형성하는 제1 면을 포함하고, 상기 상부블록은 상기 에어노즐을 형성하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 각각 상기 출구를 향하여 형성되는 경사면을 포함할 수 있다.Preferably, the lower block includes a first surface forming the air nozzle, the upper block includes a second surface forming the air nozzle, the first surface and the second surface are each It may include an inclined surface formed toward the exit.
바람직하게는, 상기 노칭부는 석션후드를 포함하는 석션부를 더 포함하고, 상기 석션후드는 노칭되는 상기 전극소재에 인접하게 배치되어, 상기 석션부는, 노칭 시, 상기 전극소재의 스크랩을 셕션하여 제거할 수 있다.Preferably, the notching part further includes a suction part including a suction hood, and the suction hood is disposed adjacent to the notched electrode material, and the suction part is to be removed by shunting the scrap of the electrode material during notching. can
바람직하게는, 상기 푸셔의 길이는 상기 전극탭이 형성된 낱장 전극의 길이보다 클 수 있다.Preferably, the length of the pusher may be greater than the length of the sheet electrode on which the electrode tab is formed.
바람직하게는, 상기 구동부는 모터와, 상기 모터에 연결되어 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트의 축방향과 수직하게 상하 방향으로 왕복이동 가능하게 상기 샤프트에 결합하는 푸셔로드와, 상기 푸셔로드에 결합되며, 상기 푸셔가 결합되는 홀더를 포함할 수 있다.Preferably, the driving unit is coupled to a motor, a shaft connected to the motor and rotating, a pusher rod coupled to the shaft to be reciprocally movable in a vertical direction perpendicular to the axial direction of the shaft, and the pusher rod, , it may include a holder to which the pusher is coupled.
바람직하게는, 상기 구동부는 상기 홀더와 상기 푸셔 사이에 배치되어 높이방향으로 복원력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.Preferably, the driving unit may include an elastic member disposed between the holder and the pusher to provide a restoring force in the height direction.
바람직하게는, 푸셔는 상기 전극소재의 이송이 멈춘 상태에서, 상기 전극소재와 접촉할 수 있다.Preferably, the pusher may be in contact with the electrode material while the transfer of the electrode material is stopped.
실시예에 따르면, 금형을 대신하여, 레이저를 통해 노칭을 수행함으로써, 소모성 부품을 교체하는 것을 제외하고 거의 영구적으로 노칭부를 사용할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.According to an embodiment, instead of the mold, the notching is performed through a laser, thereby providing an advantageous effect of using the notched part almost permanently, except for replacing the consumable part.
실시예에 따르면, 노칭 후, 커팅 공정에서는 나이프를 통해, 전극소재를 커팅함으로써, 전극의 생산속도를 높이는 유리한 효과를 제공한다.According to an embodiment, after notching, in the cutting process, the electrode material is cut through a knife, thereby providing an advantageous effect of increasing the production rate of the electrode.
실시예에 따르면, 전극의 코팅부와 비코팅부를 함께 고정하는 푸셔를 통해서, 노칭 라인에서 전극을 베이스에 밀착하여, 노칭의 품질을 높이는 유리한 효과를 제공한다.According to the embodiment, through the pusher for fixing the coated portion and the uncoated portion of the electrode together, the electrode is brought into close contact with the base in the notching line, thereby providing an advantageous effect of increasing the quality of the notching.
실시예에 따르면, 푸셔에 에어노즐을 배치하여, 노칭 후, 스크랩을 전극소재에서 용이하게 분리시키는 유리한 효과를 제공한다.According to the embodiment, by arranging the air nozzle on the pusher, after notching, it provides an advantageous effect of easily separating the scrap from the electrode material.
실시예에 따르면, 베이스에 인접하여 배치된 석션부를 통해, 스크랩을 용이하게 제거하는 유리한 효과를 제공한다.According to the embodiment, through the suction unit disposed adjacent to the base, it provides an advantageous effect of easily removing the scrap.
도 1은 실시예에 따른 2차 전지용 전극 생산 시스템을 도시한 정면도,
도 2는 전극소재의 평면도,
도 3은 노칭부를 도시한 도면,
도 4는 이송방향 측에서 바라본 노칭부를 도시한 도면,
도 5는 전후방향에서 바라본 노칭부를 도시한 도면,
도 6은 제1 푸셔를 도시한 사시도,
도 7은 제2 푸셔를 도시한 사시도,
도 8은 에어노즐을 도시한 푸셔(210)의 측단면도,
도 9는 에어노즐을 통해 전극소재에서 스크랩을 분리시키는 상태를 도시한 도면이다.1 is a front view showing an electrode production system for a secondary battery according to an embodiment;
2 is a plan view of the electrode material;
3 is a view showing a notched part;
4 is a view showing the notched portion viewed from the transport direction side,
5 is a view showing the notched portion viewed from the front and rear direction,
6 is a perspective view showing a first pusher;
7 is a perspective view showing a second pusher;
8 is a side cross-sectional view of the
9 is a view showing a state in which the scrap is separated from the electrode material through the air nozzle.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following embodiments can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited. It is not limited to the following examples. Rather, these examples are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. The terminology used herein is used to describe specific embodiments, not to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of the recited shapes, numbers, steps, actions, members, elements, and/or groups thereof. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, movements, members, elements and/or groups. As used herein, the term “and/or” includes any one and any combination of one or more of those listed items.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.It is to be understood that although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, regions and/or regions, these members, parts, regions, layers, and/or regions should not be limited by these terms. do. These terms do not imply a specific order, upper and lower, or superiority, and are used only to distinguish one member, region or region from another member, region or region. Accordingly, a first member, region, or region described below may refer to a second member, region, or region without departing from the teachings of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically illustrating embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the illustrated shape may be expected, for example depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as limited to the specific shape of the region shown herein, but should include, for example, changes in shape caused by manufacturing.
2차 전지용 전극 생산시스템은 2차 전지에 사용되는 전극(electrode)을 자동으로 연속 생산하기 위한 장치이다.The electrode production system for secondary batteries is a device for automatically and continuously producing electrodes used in secondary batteries.
도 1은 실시예에 따른 2차 전지용 전극 생산 시스템을 도시한 정면도이다. 도면에서, x축이 나타내는 방향은, 2차 전지용 전극 생산 시스템의 길이방향이며, 전극소재의 이송방향을 나타낸다. 도면에서 y축이 나타내는 방향은, 2차 전지용 전극 생산 시스템의 전후방향이며, 전극소재의 폭방향과 동일한 방향을 나타내며, z축이 나타내는 방향은, 2차 전지용 전극 생산 시스템의 높이방향이다. 1 is a front view showing an electrode production system for a secondary battery according to an embodiment. In the figure, the direction indicated by the x-axis is the longitudinal direction of the electrode production system for secondary batteries, and represents the transfer direction of the electrode material. The direction indicated by the y-axis in the drawing is the front-rear direction of the electrode production system for secondary batteries, the same direction as the width direction of the electrode material, and the direction indicated by the z-axis is the height direction of the electrode production system for secondary batteries.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 2차 전지용 전극 생산시스템은, 언 와인딩부(10), 덴서유닛(20), 노칭부(30), 피딩 장치(40), 커팅부(50), 얼라인 장치 및 매거진(60)을 포함한다. 입측의 언와인딩부(10)로부터 가로로 길게 이어지는 띠형의 금속판으로 형성되는 전극소재(S)가 공급된다. 전극소재(S)는 가로로 길게 이어지는 띠형의 금속판으로서, 음극전지를 생산하는 경우 구리로 형성될 수 있고, 양극전지를 생산하는 경우 알루미늄으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 1 , the electrode production system for a secondary battery according to the embodiment includes an unwinding
덴서유닛(20)은 언와인딩부(10)에서 공급되는 전극소재(S)를 노칭부(30)로 안내하고, 전극소재(S)의 공급속도의 변화에 대응하여 전극소재(S)의 장력을 조절한다.
노칭부(30)는 공급된 전극소재(S)에 전극탭(도 2의 Sc)을 형성한다.The notched
피딩 장치(40)는 노칭부(30)에서 노칭된 전극소재(S)를 커팅부(50)에 공급한다. 피딩 장치(40)는 전극소재(S)를 주기적으로 반복되는 서로 다른 속도 또는 장력으로 견인할 수 있다.The
커팅부(50)는 공급된 전극소재(S)를 커팅하여 낱장의 전극을 생산한다.The cutting
얼라인 장치 및 매거진(60)은 낱장의 전극을 정렬하고 적재한다.The alignment device and
도 2는 전극소재(S)의 평면도이다.2 is a plan view of the electrode material (S).
도 2를 참조하면, 전극소재(S)는 코팅부(Sa)와 비코팅부(Sb)로 구분될 수 있다. 비코팅부(Sb)는 코팅부(Sa)의 전방과 후방에 각각 배치될 수 있다. 코팅부(Sa)의 전방에 배치되는 비코팅부(Sb)는 노칭부(30)에 의해 커팅되어 잔존 영역이 전극탭(Sc)으로 형성되는 부분이다. 전극소재(S)에서 노칭라인(NL)을 따라 노칭이 진행된다. 노칭라인(NL)은 전방 노칭라인(NL1)과 후방 노칭라인(NL2)으로 구분될 수 있다. 전방 노칭라인(NL1)은 전극소재(S)의 전방에지에서 시작하여 전극탭(Sc)을 형성한다. 후방 노칭라인(NL2)은 전극소재(S)의 후방에지에서 시작한다. 전방 노칭라인(NL1)은 전극탭(Sc)의 형상에 대응하여, 2번의 절곡된 라인을 포함하고, 후방 노칭라인(NL2)은 일자로 형성된 직선 라인일 수 있다. 이러한 노칭라인(NL)을 따라 레이저가 조사된다.Referring to FIG. 2 , the electrode material S may be divided into a coated portion Sa and an uncoated portion Sb. The uncoated portion Sb may be disposed in front and rear of the coated portion Sa, respectively. The uncoated portion Sb disposed in front of the coated portion Sa is cut by the notched
도 3은 노칭부(30)를 도시한 도면이다.3 is a view showing the notched
도 3을 참조하면, 노칭부(30)는 노칭을 위해 전극소재(S)에 레이저를 조사한다. 레이저는 에너지 밀도가 높아 전극탭(Sc)의 정교한 가공이 가능한 이점이 있다. 노칭부(30)는 레이저부(100)와 푸셔부(200)를 포함한다. 레이저부(100)는 전극소재(S)에 노칭라인(NL)을 따라 레이저를 조사한다. 푸셔부(200)는 노칭 중, 전극소재(S)를 가압하여 조정시키는 역할을 한다.Referring to FIG. 3 , the notched
레이저부(100)는 푸셔부(200)의 상측에 배치되어, 상측에서 하측으로 레이저를 조사할 수 있다. 레이저부(100)는 발진장치 이외에, 발진장치를 2축 또는 3축 이동시키는 구동 장치들을 포함할 수 있다. 따라서, 레이저부(100)는 전후방향(y), 이송방향(x), 높이방향(z)으로 각각 이동할 수 있다. 이러한 레이저부(100)는 제1 레이저부(100)와 제2 레이저부(100)를 포함할 수 있다. 제1 레이저부(100)는 전방 노칭라인(NL1)을 따라 레이저를 조사할 수 있다. 제2 레이저부(100)는 후방 노칭라인(NL2)을 따라 레이저를 조사할 수 있다. 전후방향(y)을 기준으로 제1 레이저부(100)와 제2 레이저부(100)는 이격되어 배치될 수 있다.The
푸셔부(200)는 푸셔(210)와 구동부(220)를 포함할 수 있다. 푸셔(210)는 전극소재(S)와 접촉하여, 전극소재(S)를 고정한다. 구동부(220)는 푸셔(210)를 높이방향(z)으로 상하이동시키는 장치이다. 푸셔(210)는 제1 푸셔(211)와 제2 푸셔(212)를 포함할 수 있다. 제1 푸셔(211)와 제2 푸셔(212)는 전후방향(y)을 기준으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 푸셔(211)는 전방 노칭라인(NL1) 부근의 전극소재(S)와 접촉할 수 있다. 제2 푸셔(212)는 후방 노칭라인(NL2) 부근의 전극소재(S)와 접촉할 수 있다. 제1 푸셔(211)와 제2 푸셔(212)는 함께 하강하여, 동시에 전극소재(S)와 접촉할 수 있다.The
이러한 푸셔(210) 중 제1 푸셔(211)가 전극소재(S)의 코팅부(Sa)과 비코팅부(Sb)을 함께 고정하여, 베이스(B)에 대한 전극소재(S)의 밀착성을 높인 이점이 있다. 레이저를 이용하여 노칭할 때, 전극소재(S)가 베이스(B)에 밀착되지 않고, 들떠 있으면, 레이저가 노칭라인(NL)을 벗어나 조사되기 때문에 전극탭(Sc)에 불량이 발생할 수 있다. 제1 푸셔(211)가 코팅부(Sa) 뿐만아니라 전극탭(Sc)을 형성하는 비코팅부(Sb)의 잔존영역을 코팅부(Sa)과 걸쳐 함께 고정하면, 전방 노칭라인(NL1) 부근에서 베이스(B)에 대한 전극소재(S)의 밀착성을 크게 높여 노칭의 품질을 확보할 수 있다.Among these
전극소재(S)의 관점에서 보면, 전극소재(S)는 푸셔(210)와 접촉하는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 전극소재(S)의 폭방향(y)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 영역(A1)은 전방 노칭라인(NL1) 부근에 배치되며, 전방 노칭라인(NL1)과 소정의 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 영역(A2)은 후방 노칭라인(NL2) 부근에 배치되며, 후방 노칭라인(NL2)과 소정의 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 제1 영역(A1)은 코팅부(Sa)과 비코팅부(Sb)을 걸쳐 형성되고, 제2 영역(A2)은 코팅부(Sa)에만 형성될 수 있다.From the viewpoint of the electrode material S, the electrode material S may include a first area A1 and a second area A2 in contact with the
제1 영역(A1)이나 제2 영역(A2)의 길이(L1) 즉, 푸셔(210)의 길이는 낱장의 전극(S1)의 길이(L2)보다 적어도 클 수 있다. 이는 노칭 후, 바로 커팅부(50)에서 전극소재(S)를 커팅하여 낱장으로 전극(S1)으로 생산하는 점을 고려하여, 전극소재(S)의 이송이 멈춘 상태에서, 한번에 진행되는 노칭라인(NL)의 최소 길이를 설정한 것이다. 여기서, 길이라 함은, 이송방향(x)을 기준으로 한다.The length L1 of the first area A1 or the second area A2 , that is, the length of the
커팅부(50)는 노칭부(30)와 달리, 나이프를 통해 물리적으로 전극소재(S)를 커팅한다. 커팅부(50)는 커팅라인(CL)을 따라 일시에 전극소재(S)를 커팅하여 낱장의 전극(S1)을 생산한다. 때문에, 커팅 공정이 빠르게 진행되어 전체 전극 생산 공정의 속도를 높일 수 있다.The cutting
도 4는 이송방향(x) 측에서 바라본 노칭부(30)를 도시한 도면이고, 도 5는 전후방향(y)에서 바라본 노칭부(30)를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing the notched
도 4 및 도 5를 참조하면, 푸셔부(200)의 구동부(220)는 모터(221)와 샤프트(222)와 푸셔로드(223)와 가이드(224)와 홀더(225)를 포함할 수 있다.4 and 5 , the driving
모터(221)는 푸셔로드(223)가 높이방향(z)으로 따라 움직일 수 있도록 구동력을 제공한다. 샤프트(222)는 모터(221)에 연결되어 모터(221)의 힘을 푸셔로드(223)에 전달한다. 푸셔로드(223)는 가이드(224)를 따라 높이방향(z)으로 따라 움직인다. 샤프트(222)와 푸셔로드(223) 사이에는 샤프트(222)의 회전운동을 직선왕복운동으로 전환하는 다양한 동력전달장치가 배치될 수 있다. 홀더(225)는 푸셔로드(223)에 결합하여, 푸셔로드(223)가 승하강하면 함께 승하강한다. 푸셔(210)는 홀더(225)에 배치되어, 푸셔로드(223)가 하강하면, 함께 하강하여 전극소재(S)와 접촉한다. 홀더(225)와 푸셔(210) 사이에는 탄성부재(226)가 배치될 수 있다. 탄성부재(226)는 높이방향(z)으로 신축시 복원력을 갖는 부재일 수 있다. 이러한 탄성부재(226)는 전극소재(S)가 푸셔(210)에 의해 베이스(B)에 밀착되도록 유도한다.The
전극소재(S)의 이송이 멈추면, 제1 푸셔(211)와 제2 푸셔(212)는 함께 하강하여, 전극소재(S)의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 동시에 접촉하여, 전극소재(S)를 베이스(B)에 고정할 수 있다.When the transfer of the electrode material (S) is stopped, the first pusher (211) and the second pusher (212) descend together, and simultaneously move the first area (A1) and the second area (A2) of the electrode material (S). In contact, the electrode material (S) can be fixed to the base (B).
석션부(240)는 노칭 과정에서 생성되는 스크랩(SR)을 석션하여 제거하는 역할을 한다. 석션부(240)는 석션후드(241)를 포함한다. 노칭 공정 중, 석션부(240)가 작동하면, 석션후드(241)는 전후방향(y)으로 베이스(B)의 전방과 후방에 각각 배치되어, 전방 노칭라인(NL1)에서 분리되는 전극소재(S)의 스크랩(SR)과 후방 노칭라인(NL2)에서 분리되는 전극소재(S)의 스크랩(SR)을 바로 흡입할 수 있다.The suction unit 240 serves to suction and remove the scrap SR generated in the notching process. The suction unit 240 includes a suction hood 241 . During the notching process, when the suction unit 240 is operated, the suction hood 241 is disposed at the front and rear of the base B in the front-rear direction (y), respectively, and the electrode material separated from the front notching line (NL1) ( The scrap SR of S) and the scrap SR of the electrode material S separated from the rear notching line NL2 can be directly sucked.
도 6은 제1 푸셔(211)를 도시한 사시도이다.6 is a perspective view illustrating the
도 6을 참조하면, 제1 푸셔(211)는 하부블록(210A)과, 하부블록(210A)에 적층되어 결합하는 상부블록(210B)을 포함할 수 있다. 하부블록(210A)의 하면은 평면으로 형성되어 전극소재(S)의 제1 영역(도 2의 A1)과 접촉한다. 상부블록(210B)은 홀더(225)와 결합할 수 있다. 하부블록(210A)의 크기가 상부블록(210B)보다 작을 수 있다. 이러한 제1 푸셔(211)는 코팅부(Sa)과 비코팅부(Sb)을 걸쳐서 접촉하기 위하여 다음과 같은 특징을 갖는다.Referring to FIG. 6 , the
제1 푸셔(211)는 코팅부(Sa)과 접촉하는 바디(211a)와, 비코팅부(Sb)과 코팅부(Sa)을 걸쳐 접촉하는 연장부(211b)를 포함할 수 있다. 연장부(211b)는 바디(211a)의 전면에서 연장되어 전방으로 돌출되어 배치될 수 있다. 연장부(211b)의 크기는 전극탭(Sc)의 크기를 고려하여, 적절하게 설정될 수 있다. 연장부(211b)는 하부블록(210A)과 상부블록(210B) 모두에 형성되거나 하부블록(210A)에만 형성될 수도 있다.The
도 7은 제2 푸셔(212)를 도시한 사시도이다.7 is a perspective view illustrating the
도 7을 참조하면, 제2 푸셔(212)도 하부블록(210A)과, 하부블록(210A)에 적층되어 결합하는 상부블록(210B)을 포함할 수 있다. 하부블록(210A)의 하면은 평면으로 형성되어 전극소재(S)의 제2 영역(도 2의 A2)와 접촉한다. 상부블록(210B)은 홀더(225)와 결합할 수 있다. 제2 푸셔(212)의 전방 에지는 제1 푸셔(211)와 달리 연장부(211b)가 없어 일자 형상 가진다.Referring to FIG. 7 , the
도 8은 에어노즐(250)을 도시한 푸셔(210)의 측단면도이고, 도 9는 에어노즐(250)을 통해 전극소재(S)에서 스크랩(SR)을 분리시키는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a side cross-sectional view of the
도 8 및 도 9를 참조하면, 푸셔(210)는 하부블록(210A)과 상부블록(210B)의 틈으로 에어노즐(250)을 형성한다. 에어노즐(250)은 에어블로워(230)와 연결되어, 노칭 시, 에어블로워(230)로 공급받은 공기를 에어노즐(250)의 출구를 통해 분사한다.8 and 9 , the
하부블록(210A)은 에어노즐(250)을 형성하는 제1 면(F1)을 포함할 수 있다. 상부블록(210B)은 에어노즐(250)을 형성하는 제2 면을 포함할 수 있다. 제1 면(F1)과 제2 면은 틈을 사이에 두고 마주보고 배치된다. 에어노즐(250)의 출구는 노칭라인(NL)을 향하도록 배치될 수 있다. 제1 면(F1)과 제2 면은 각각 에어노즐(250)의 출구를 향하여 형성되는 경사면을 포함할 수 있다. The
전극소재(S)에 레이저가 조사되는 중, 에어노즐(250)을 통해 에어가 노칭라인(NL) 측으로 분사된다. 레이저에 의해 노칭된 스크랩(SR)은 분사된 에어에 의해 밀려 전극소재(S)에서 용이하게 분리된다. 제1 푸셔(211) 및 제2 푸셔(212)에서 각각 노칭 시, 에어가 분사되어, 전극소재(S)에서 스크랩(SR)을 용이하게 분리시킬 수 있다. 분리된 스크랩(SR)은 석션후드(241)으로 바로 흡입되어 제거될 수 있다. While the laser is irradiated to the electrode material (S), air is sprayed toward the notching line (NL) through the air nozzle (250). The scrap (SR) notched by the laser is pushed by the sprayed air and is easily separated from the electrode material (S). When the
이상, 본 발명의 2차 전지용 전극 생산 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.As described above, specific embodiments of the electrode production system for secondary batteries of the present invention have been described, but it is apparent that various implementation modifications are possible within the limits that do not depart from the scope of the present invention.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. That is, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims; All changes or modifications derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: 언와인딩부
20: 덴서유닛
30: 노칭부
40: 피딩 장치
50: 커팅부
60: 얼라인 장치 및 매거진
100: 레이저부
200: 푸셔부
210: 푸셔
210A: 하부블록
210B: 상부블록
220: 구동부
211: 제1 푸셔
212: 제2 푸셔
220: 구동부
221: 모터
222: 샤프트
223: 푸셔로드
224: 가이드
225: 홀더
226: 탄성부재
230: 에어블러워
240: 에어노즐
241: 석션후드10: unwinding part
20: Densor unit
30: notching part
40: feeding device
50: cutting part
60: Alignment device and magazine
100: laser unit
200: pusher unit
210: pusher
210A: lower block
210B: upper block
220: driving unit
211: first pusher
212: second pusher
220: driving unit
221: motor
222: shaft
223: pusher rod
224: guide
225: holder
226: elastic member
230: air blower
240: air nozzle
241: suction hood
Claims (13)
상기 노칭부는, 노칭라인을 따라 상기 전극소재에 레이저를 조사하는 레이저부와, 상기 전극소재의 상측에 배치되는 푸셔부를 포함하고,
상기 푸셔부는 상기 전극소재와 접촉하는 푸셔를 포함하고,
상기 푸셔는 노칭 시, 상기 노칭라인을 제외한 상기 전극소재의 영역과 접촉하여 상기 전극소재를 고정하되, 상기 전극소재의 코팅부와 비코팅부를 함께 고정하는 2차 전지용 전극 생산 시스템.In the electrode production system for a secondary battery for producing an electrode for a secondary battery comprising a notched part for notching an electrode material to form an electrode tab of the electrode,
The notching part includes a laser part for irradiating a laser to the electrode material along the notching line, and a pusher part disposed on the upper side of the electrode material,
The pusher unit includes a pusher in contact with the electrode material,
The pusher is a secondary battery electrode production system for fixing the electrode material in contact with the area of the electrode material except for the notching line during notching, and fixing the coated portion and the uncoated portion of the electrode material together.
상기 레이저부에 의해 노칭된 상기 전극소재를 나이프를 통해 커팅하여 낱장의 전극으로 형성하는 커팅부를 더 포함하는 2차 전지용 전극 생산 시스템.The method of claim 1,
The electrode production system for secondary batteries further comprising a cutting unit for cutting the electrode material notched by the laser unit through a knife to form a sheet electrode.
상기 노칭라인은, 상기 전극탭을 형성하도록 상기 전극소재의 전방에지에서 시작되는 전방 노칭라인과, 상기 전극소재의 후방에지에서 시작되는 후방 노칭라인을 포함하고,
상기 전극소재는 상기 푸셔와 접촉하는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 전극소재의 폭방향으로 서로 이격되어 배치되는 2차 전지용 전극 생산 시스템.The method of claim 1,
The notching line includes a front notching line starting from the front edge of the electrode material to form the electrode tab, and a rear notching line starting from the rear edge of the electrode material,
The electrode material includes a first region and a second region in contact with the pusher,
The first region and the second region are disposed to be spaced apart from each other in the width direction of the electrode material.
상기 제1 영역은 상기 전방 노칭라인과 이격되어 배치되고, 상기 제2 영역은 상기 후방 노칭라인과 이격되어 배치되는 2차 전지용 전극 생산 시스템.4. The method of claim 3,
The first region is disposed to be spaced apart from the front notching line, and the second region is disposed to be spaced apart from the rear notching line.
상기 푸셔부는, 상기 푸셔를 상하방향으로 왕복이동시키는 구동부를 포함하고,
상기 푸셔는 제1 푸셔와, 제2 푸셔를 포함하고,
상기 제1 푸셔와 상기 제2 푸셔는 전후방향으로 이격배치되어,
상기 제1 푸셔는 상기 코팅부와 비코팅부를 함께 누르고, 상기 제2 푸셔는 코팅부만을 누르는 2차 전지용 전극 생산 시스템.The method of claim 1,
The pusher unit includes a driving unit for reciprocating the pusher in the vertical direction,
The pusher includes a first pusher and a second pusher,
The first pusher and the second pusher are spaced apart in the front-rear direction,
The first pusher presses the coated portion and the uncoated portion together, and the second pusher presses only the coated portion.
상기 푸셔부, 에어블로워를 더 포함하고,
상기 푸셔는 상기 에어블러워와 연결되는 에어노즐을 포함하고,
상기 에어노즐의 출구는 상기 노칭라인을 향하여 배치되는 2차 전지용 전극 생산 시스템.The method of claim 1,
Further comprising the pusher unit, an air blower,
The pusher includes an air nozzle connected to the air blower,
The outlet of the air nozzle is a secondary battery electrode production system is disposed toward the notching line.
상기 푸셔는 상기 전극소재의 접촉하는 하부블록과, 상기 하부블록에 결합하는 상부블록을 포함하고,
상기 에어노즐은 상기 하부블록과 상기 상부블록의 틈인 2차 전지용 전극 생산 시스템.7. The method of claim 6,
The pusher includes a lower block in contact with the electrode material, and an upper block coupled to the lower block,
The air nozzle is a gap between the lower block and the upper block, the secondary battery electrode production system.
상기 하부블록은 상기 에어노즐을 형성하는 제1 면을 포함하고, 상기 상부블록은 상기 에어노즐을 형성하는 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면과 상기 제2 면은 각각 상기 출구를 향하여 형성되는 경사면을 포함하는 2차 전지용 전극 생산 시스템.8. The method of claim 7,
The lower block includes a first surface forming the air nozzle, the upper block includes a second surface forming the air nozzle,
The first surface and the second surface are each an electrode production system for a secondary battery comprising an inclined surface formed toward the outlet.
상기 노칭부는 석션후드를 포함하는 석션부를 더 포함하고,
상기 석션후드는 노칭되는 상기 전극소재에 인접하게 배치되어,
상기 석션부는, 노칭 시, 상기 전극소재의 스크랩을 셕션하여 제거하는 2차 전지용 전극 생산 시스템.7. The method of claim 6,
The notching part further includes a suction part including a suction hood,
The suction hood is disposed adjacent to the notched electrode material,
The suction unit, during notching, a secondary battery electrode production system for removing by shunting the scrap of the electrode material.
상기 푸셔의 길이는 상기 전극탭이 형성된 낱장 전극의 길이보다 큰 2차 전지용 전극 생산 시스템.The method of claim 1,
The length of the pusher is greater than the length of the sheet electrode on which the electrode tab is formed, the secondary battery electrode production system.
상기 구동부는 모터와, 상기 모터에 연결되어 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트의 축방향과 수직하게 상하 방향으로 왕복이동 가능하게 상기 샤프트에 결합하는 푸셔로드와, 상기 푸셔로드에 결합되며, 상기 푸셔가 결합되는 홀더를 포함하는 2차 전지용 전극 생산 시스템.6. The method of claim 5,
The driving unit includes a motor, a shaft connected to the motor to rotate, a pusher rod coupled to the shaft to reciprocate vertically in a vertical direction perpendicular to the axial direction of the shaft, and a pusher rod coupled to the pusher rod, wherein the pusher is Electrode production system for a secondary battery comprising a holder to be coupled.
상기 구동부는 상기 홀더와 상기 푸셔 사이에 배치되어 높이방향으로 복원력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 2차 전지용 전극 생산 시스템.12. The method of claim 11,
The driving unit is disposed between the holder and the pusher, the secondary battery electrode production system including an elastic member for providing a restoring force in the height direction.
상기 푸셔는 상기 전극소재의 이송이 멈춘 상태에서, 상기 전극소재와 접촉하는 2차 전지용 전극 생산 시스템.The method of claim 1,
The pusher is a secondary battery electrode production system in contact with the electrode material in a state in which the transfer of the electrode material is stopped.
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