KR20230092316A - Manufacturing apparatus for ultra thin foil and manufacturing method for ultra thin foil - Google Patents

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KR20230092316A KR1020210181593A KR20210181593A KR20230092316A KR 20230092316 A KR20230092316 A KR 20230092316A KR 1020210181593 A KR1020210181593 A KR 1020210181593A KR 20210181593 A KR20210181593 A KR 20210181593A KR 20230092316 A KR20230092316 A KR 20230092316A
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서범규
최성지
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Abstract

양극박 제조 장치 및 양극박 제조 방법에 대해 개시한다. 일 실시 예에 따른 양극박 제조 장치는 스트립을 이송 경로를 따라 이송시키는 이송 유닛, 스트립을 내부에 수용하고, 스트립을 가열 및 냉각하는 소둔로, 소둔로의 내부 온도를 감지하는 온도 센서 및 온도 센서로부터 감지 결과를 전달받고, 제조 장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 소둔로 내부로 스트립이 이송되면, 소둔로 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도까지 가열시키고 제1 시간까지 온도를 유지시키고, 제1 시간 이후에는 소둔로의 온도를 상온으로 냉각시키고 제2 시간까지 온도를 유지시킬 수 있다.Disclosed is an anode foil manufacturing apparatus and an anode foil manufacturing method. An anode foil manufacturing apparatus according to an embodiment includes a transport unit for transporting a strip along a transport path, an annealing furnace for accommodating the strip therein and heating and cooling the strip, a temperature sensor and a temperature sensor for detecting the internal temperature of the annealing furnace. A processor receives a detection result from and controls the operation of the manufacturing apparatus, and the processor, when the strip is transferred into the annealing furnace, heats the temperature inside the annealing furnace from room temperature to a first temperature, and heats the temperature up to the first time. , and after the first time, the temperature of the annealing furnace may be cooled to room temperature and maintained at the temperature until the second time.

Description

양극박 제조 장치 및 양극박 제조 방법{MANUFACTURING APPARATUS FOR ULTRA THIN FOIL AND MANUFACTURING METHOD FOR ULTRA THIN FOIL}Anode foil manufacturing apparatus and anode foil manufacturing method {MANUFACTURING APPARATUS FOR ULTRA THIN FOIL AND MANUFACTURING METHOD FOR ULTRA THIN FOIL}

본 문서의 다양한 실시 예는 양극박 제조 장치 및 양극박 제조 방법에 관한 것이다.Various embodiments of this document relate to an anode foil manufacturing apparatus and a method for manufacturing an anode foil.

이차 전지는 내부에서 산화 환원 반응을 통해 이온을 흡수 저장 및 방출하여 전기에너지를 저장 및 출력하는 극박을 포함한다. 극박은 전도성 재질로 이루어진 매우 얇은 막으로 마이크로미터 단위로 얇아지도록 제작 공정을 거치게 된다. 사전에 주조된 스트립(strip)을 압착하여 더욱 얇은 상태로 만든 뒤 스트립 외면에 산화 환원 반응을 일으키는 활물질을 도포함으로써 양극박이 제조된다. A secondary battery includes an ultra-thin cell that stores and outputs electrical energy by absorbing, storing, and releasing ions through an oxidation-reduction reaction therein. Ultra-thin is a very thin film made of a conductive material that goes through a manufacturing process to become thin on a micrometer scale. An anode foil is manufactured by compressing a previously cast strip to make it thinner, and then applying an active material that causes a redox reaction to the outer surface of the strip.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to filing the present invention.

알루미늄 소재로 이루어진 양극박은 일반적으로 1 ~ 3%의 신율을 갖게 되는데, 이러한 양극박은 와인딩 공정에서 표면이 굴곡지거나 깨지는 파단 현상이 발생할 수 있었고, 활물질이 도포된 코팅이 깨지는 현상이 발생하였다. An anode foil made of aluminum generally has an elongation of 1 to 3%, and in the winding process, the anode foil may have a fracture phenomenon in which the surface is curved or broken, and the coating to which the active material is applied is broken.

이러한 현상에 인하여 양극박은 와인딩 공정을 거치며 생산 수율이 저하되고, 생산 속도가 늦어지는 문제점이 있었고, 이를 해결하기 위한 양극박 제조 장치 및 양극박 제조 방법의 기술적 요구가 존재하였다.Due to this phenomenon, the production yield of the anode foil is reduced and the production speed is slowed down through the winding process, and there is a technical need for an anode foil manufacturing device and a cathode foil manufacturing method to solve this problem.

본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 알루미늄으로 주조된 스트립으로 양극박을 제조하는 제조 장치는, 상기 스트립을 이송 경로를 따라 이송시키는 이송 유닛, 상기 스트립을 내부에 수용하고, 상기 스트립을 가열 및 냉각하는 소둔로, 상기 소둔로의 내부 온도를 감지하는 온도 센서 및 상기 온도 센서로부터 감지 결과를 전달받고, 상기 제조 장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 소둔로 내부로 상기 스트립이 이송되면, 상기 소둔로 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도까지 가열시키고 제1 시간까지 온도를 유지시키고, 상기 제1 시간 이후에는 상기 소둔로의 온도를 상온으로 냉각시키고 제2 시간까지 온도를 유지시킬 수 있다. A manufacturing apparatus for manufacturing an anode foil with a strip cast from aluminum according to various embodiments of the present document includes a transport unit for transporting the strip along a transport path, accommodating the strip therein, and heating and cooling the strip. An annealing furnace, a temperature sensor for detecting an internal temperature of the annealing furnace, and a processor receiving a detection result from the temperature sensor and controlling an operation of the manufacturing apparatus, wherein the processor moves the strip into the annealing furnace. When transferred, the temperature inside the annealing furnace is heated from room temperature to a first temperature and the temperature is maintained until a first time, and after the first time, the temperature of the annealing furnace is cooled to room temperature and the temperature is maintained until a second time. can make it

다양한 실시 예에서, 상기 제1 온도는, 섭씨 200도 내지 220도 사이의 온도 범위일수 있다.In various embodiments, the first temperature may be in a temperature range between 200 and 220 degrees Celsius.

다양한 실시 예에서, 상기 제1 시간은, 상기 소둔로 내부로 스트립이 이송되고 48 시간 내지 96 시간 사이의 시간이 경과한 시간일 수 있다.In various embodiments, the first time may be a time between 48 hours and 96 hours after the strip is transferred into the annealing furnace.

다양한 실시 예에서, 상기 제2 시간은, 상기 제1 시간 이후로부터 10 시간 내지 15 시간 사이의 시간이 경과한 시간일 수 있다.In various embodiments, the second time may be a time between 10 hours and 15 hours after the first time has elapsed.

다양한 실시 예에서, 상기 프로세서는, 상기 소둔로 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도까지 가열시키기 위하여 제1 상승 속도로 소둔로의 온도를 상승시킬 수 있다.In various embodiments, the processor may increase the temperature of the annealing furnace at a first rate of increase in order to heat the temperature inside the annealing furnace from room temperature to the first temperature.

다양한 실시 예에서, 상기 제1 상승 속도는, 90℃/hr 내지 110℃/hr 사이의 속도일 수 있다.In various embodiments, the first rising rate may be between 90°C/hr and 110°C/hr.

다양한 실시 예에서, 상기 제1 상승 속도는, 1.5℃/min 내지 1.9℃/min 사이의 속도일 수 있다.In various embodiments, the first rising rate may be between 1.5°C/min and 1.9°C/min.

본 문서의 다른 실시 예에 따른 양극박을 제조하는 제조 방법은, 스트립을 이송 유닛에 적치하고, 상기 스트립을 소둔로 내부로 이송하는 동작, 상기 소둔로의 온도를 제1 온도까지 가열하는 동작, 상기 소둔로의 온도를 제1 시간까지 제1 온도로 유지하는 동작, 상기 소둔로의 온도를 상온으로 냉각하고 제2 시간까지 온도를 유지하는 동작 및 상기 소둔로 외부로 상기 스트립을 이송하는 동작을 포함할 수 있다.A manufacturing method for manufacturing an anode foil according to another embodiment of the present document includes an operation of placing a strip in a transfer unit and transferring the strip into an annealing furnace, heating the temperature of the annealing furnace to a first temperature, An operation of maintaining the temperature of the annealing furnace at a first temperature until a first time, an operation of cooling the temperature of the annealing furnace to room temperature and maintaining the temperature until a second time, and an operation of transferring the strip to the outside of the annealing furnace. can include

다양한 실시 예에서, 상기 제1 온도는, 섭씨 200도 내지 220도 사이의 온도 범위일 수 있다.In various embodiments, the first temperature may be in a temperature range of 200 degrees Celsius to 220 degrees Celsius.

다양한 실시 예에서, 상기 제1 시간은, 상기 소둔로 내부로 스트립을 이송하는 동작 이후, 48 시간 내지 96 시간 사이의 시간이 경과한 시간일 수 있다.In various embodiments, the first time may be a time between 48 hours and 96 hours after the operation of transferring the strip into the annealing furnace.

다양한 실시 예에서, 상기 제2 시간은, 상기 소둔로의 온도를 제1 시간까지 제1 온도로 유지하는 동작 이후, 10 시간 내지 15 시간 사이의 시간이 경과한 시간일 수 있다.In various embodiments, the second time may be a time between 10 hours and 15 hours after the operation of maintaining the temperature of the annealing furnace at the first temperature until the first time.

다양한 실시 예에서, 상기 소둔로의 온도를 제1 온도까지 가열하는 동작은, 상기 소둔로 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도까지 가열시키기 위하여 제1 상승 속도로 소둔로의 온도를 상승시킬 수 있다.In various embodiments, the operation of heating the temperature of the annealing furnace to the first temperature may increase the temperature of the annealing furnace at a first rising rate in order to heat the temperature inside the annealing furnace from room temperature to the first temperature. .

다양한 실시 예에서, 상기 제1 상승 속도는, 90℃/hr 내지 110℃/hr 사이의 범위일 수 있다.In various embodiments, the first rising rate may be in the range of 90°C/hr to 110°C/hr.

다양한 실시 예에서, 상기 제1 상승 속도는, 1.5℃/min 내지 1.9℃/min 사이의 범위일 수 있다.In various embodiments, the first rising rate may be in the range of 1.5°C/min to 1.9°C/min.

일 실시 예에 양극박 제조 장치 및 양극박 제조 방법은, 스트립의 신율을 향상시켜 파단 현상 및 코팅이 깨짐 현상을 방지하고, 양극박의 제조 과정에서 수율을 향상시킬수 있다.In one embodiment, the anode foil manufacturing apparatus and the anode foil manufacturing method improve the elongation of the strip to prevent breakage and coating cracking, and improve the yield during the manufacturing process of the anode foil.

도 1은 일 실시 예에 따른 양극박 제조 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 양극박 제조 방법의 흐름도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 양극박 제조 방법의 소둔로의 온도를 도시한 그래프이다.1 is a perspective view of an anode foil manufacturing apparatus according to an embodiment.
2 is a flowchart of a method for manufacturing an anode foil according to an embodiment.
3 is a graph showing the temperature of an annealing furnace in a method for manufacturing an anode foil according to an embodiment.

이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the embodiment. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Components included in one embodiment and components having common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참고하며 본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 양극박 제조 장치 및 양극박 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, an anode foil manufacturing apparatus and anode foil manufacturing method according to various embodiments of the present document will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .

도 1은 일 실시 예에 따른 양극박 제조 장치(100)의 사시도이다.1 is a perspective view of an anode foil manufacturing apparatus 100 according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 양극박 제조 장치(100)는 이송 유닛(120), 소둔로(110), 온도 센서(130) 및 프로세서(140) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an anode foil manufacturing apparatus 100 according to an embodiment may include at least a portion of a transfer unit 120, an annealing furnace 110, a temperature sensor 130, and a processor 140.

일 실시 예에 따른 양극박 제조 장치(100)는 이차전지에 사용되는 양극박을 제조할 수 있다. 일 실시 예에서, 양극박 제조 장치(100)는 알루미늄으로 주조된 스트립(50)으로 양극박을 제조할 수 있다. 도 1의 양극박 제조 장치(100)는 양극박을 생성 및 가공하는 다양한 동작 중 일부 동작을 수행하기 위한 장치일 수 있으며, 도 1의 양극박 제조 장치(100)는 압착 공정을 통하여 원하는 두께로 압착된 후 상태의 스트립(50)을 열처리하기 위한 장치일 수 있다.The anode foil manufacturing apparatus 100 according to an embodiment may manufacture an anode foil used in a secondary battery. In one embodiment, the anode foil manufacturing apparatus 100 may manufacture an anode foil with a strip 50 cast from aluminum. The anode foil manufacturing apparatus 100 of FIG. 1 may be a device for performing some of the various operations of generating and processing the anode foil, and the anode foil manufacturing apparatus 100 of FIG. 1 is formed to a desired thickness through a compression process. It may be a device for heat-treating the strip 50 in a state after being compressed.

일 실시 예에서, 스트립(50)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 스트립(50)은 순도 99% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금일 수 있으며, 예를 들면, A1100 알루미늄 합금일 수 있다. 스트립(50)은 알루미늄을 통해 주조되고, 얇은 두께를 가지는 판 형태로 압착될 수 있고, 롤 타입으로 와인딩될 수 있다.In one embodiment, the strip 50 may be formed of an aluminum material. In various embodiments, the strip 50 may be an aluminum alloy containing aluminum having a purity of 99% or more, for example, an Al1100 aluminum alloy. The strip 50 may be cast through aluminum, pressed into a plate shape having a thin thickness, and may be wound into a roll type.

일 실시 예에서, 이송 유닛(120)은 스트립(50)을 이송 경로를 따라 이송할 수 있다. 일 실시 예에서, 이송 유닛(120)은 복수의 휠을 포함할 수 있고, 레일(120a) 상에서 이동하며 스트립(50)을 이송시킬 수 있다. In one embodiment, the transport unit 120 may transport the strip 50 along the transport path. In one embodiment, the transfer unit 120 may include a plurality of wheels, and may transfer the strip 50 while moving on the rail 120a.

일 실시 예에서, 소둔로(110)는 스트립(50)을 수용하는 내부 공간(113) 및 내부 공간(113)을 개폐하는 도어(115)를 포함할 수 있다. 소둔로(110)는 스트립(50)을 내부 공간(113)에 수용하고 내부 공간(113)을 가열 및 냉각시켜, 스트립(50)을 가열 및 냉각할 수 있다. 일 실시 예에서, 소둔로(110)는 내연 부재로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the annealing furnace 110 may include an inner space 113 accommodating the strip 50 and a door 115 opening and closing the inner space 113 . The annealing furnace 110 may heat and cool the strip 50 by accommodating the strip 50 in the inner space 113 and heating and cooling the inner space 113 . In one embodiment, the annealing furnace 110 may be made of an internal combustion member.

일 실시 예에서, 소둔로(110)는 내부 공간(113)의 온도를 조절하도록 열을 공급하거나 내부 공간(113)의 공기 순환을 유도하는 덕트(117)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 덕트(117)는 열풍을 소둔로(110) 내부 공간(113)으로 제공하여 소둔로(110) 내부 온도를 상승시킬 수 있다. 다른 실시 예에서, 덕트(117)는 냉매를 소둔로(110) 내부 공간(113)으로 제공할 수 있다. 이에 한정되지 아니하고, 소둔로(110)는 내부에 히터(미도시)가 마련되어 직접 내부 공간(113)의 온도를 상승시킬 수 있다.In one embodiment, the annealing furnace 110 may include a duct 117 that supplies heat to adjust the temperature of the internal space 113 or induces air circulation in the internal space 113 . In one embodiment, the duct 117 may increase the internal temperature of the annealing furnace 110 by providing hot air to the internal space 113 of the annealing furnace 110 . In another embodiment, the duct 117 may provide a refrigerant to the inner space 113 of the annealing furnace 110 . The annealing furnace 110 is not limited thereto, and a heater (not shown) may be provided therein to directly increase the temperature of the internal space 113 .

일 실시 예에서, 온도 센서(130)는 소둔로(110) 내부의 온도를 감지할 수 있다. 온도 센서(130)는 감지 결과를 전기적 신호로 변환하여 프로세서(140)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에서, 온도 센서(130)는 온도에 따라 물질의 저항이 변화하는 성질을 이용한 저항기의 일종인 서미스터(thermistor)로 구현될 수 있으며, 이때 서미스터는 온도가 올라가면 저항이 감소하고, 온도가 내려가면 저항이 증가되는 부저항온도계수(NTC: Negative Temperature Coefficient) 특성을 가질 수 있다.In one embodiment, the temperature sensor 130 may detect the temperature inside the annealing furnace 110 . The temperature sensor 130 may convert the detection result into an electrical signal and transmit it to the processor 140 . In one embodiment, the temperature sensor 130 may be implemented as a thermistor, which is a type of resistor using the property that the resistance of a material changes with temperature. In this case, the thermistor decreases resistance when the temperature rises, It may have a negative temperature coefficient (NTC) characteristic in which resistance increases as the temperature decreases.

일 실시 예에서, 프로세서(140)는 양극박 제조 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 복수의 전자 부품이 실장된 인쇄 회로 기판일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(140)는 RAM, ROM, 그래픽 처리부, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스, 버스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the processor 140 may control the overall operation of the anode foil manufacturing apparatus 100 and may be a printed circuit board on which a plurality of electronic components are mounted. For example, the processor 140 may include at least some of RAM, ROM, a graphic processing unit, a main CPU, first through n interfaces, and a bus.

일 실시 예에서, 프로세서(140)는 명령이 수신되면 입력된 신호를 기초로 하여 양극박 제조 장치(100)의 다양한 공정 및 동작을 제어할 수 있다. 또는 프로세서(140)는 메모리(미도시)에 저장된 데이터 값에 기초하여 양극박 제조 장치(100)의 다양한 동작을 수행할 수 있고, 예를 들면, 도 2 이하에서 설명하는 양극박 제조 방법의 다양한 동작을 수행할 수 있다. In one embodiment, when a command is received, the processor 140 may control various processes and operations of the anode foil manufacturing apparatus 100 based on the input signal. Alternatively, the processor 140 may perform various operations of the anode foil manufacturing apparatus 100 based on data values stored in a memory (not shown), and, for example, various anode foil manufacturing methods described below in FIG. action can be performed.

일 실시 예에서, 프로세서(140)는, 메모리(미도시)로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비 일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비 일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.In one embodiment, the processor 140 may call at least one instruction among one or more instructions stored from a memory (not shown) and execute it. This enables the device to be operated to perform at least one function in accordance with at least one command invoked. One or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter. The device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-temporary' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.

일 실시 예에서, 양극박 제조 장치(100)는 사용자 또는 프로세서(140)에 의하여 다양한 동작을 수행할 수 있고, 예를 들면, 스트립(50)이 수용된 상태의 소둔로(110)의 온도를 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 알루미늄 재질의 스트립(50)은 1% 내지 3%의 낮은 신율에 의하여 파단 형상 또는 코팅의 깨짐 현상이 발생할 수 있으며, 이를 극복하기 위하여 스트립(50)을 열처리하여 신율을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the anode foil manufacturing apparatus 100 may perform various operations by a user or the processor 140, and, for example, control the temperature of the annealing furnace 110 in which the strip 50 is accommodated. can do. In one embodiment, the strip 50 made of aluminum may have a fractured shape or cracking of the coating due to a low elongation of 1% to 3%, and to overcome this, the strip 50 is heat treated to improve the elongation can

일 실시 예에서, 프로세서(140)는 소둔로(110) 내부 공간(113)으로 스트립(50)이 이송되면, 소둔로(110) 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도(Tb, 도 3 참조)까지 가열시킬 수 있고, 제1 시간(t2, 도 3 참조)까지 온도를 유지시킬 수 있다. 프로세서(140)는 제1 시간(t2) 이후에는 소둔로(110)의 온도를 상온으로 냉각시키고 제2 시간(t4, 도 3 참조)까지 온도를 유지할 수 있다. 제2 시간(t4) 이후, 이송 장치는 소둔로(110)의 내부 공간(113)으로부터 스트립(50)을 인출할 수 있다.In one embodiment, when the strip 50 is transferred to the internal space 113 of the annealing furnace 110, the processor 140 sets the temperature inside the annealing furnace 110 from room temperature to a first temperature (Tb, see FIG. 3). It can be heated up to , and the temperature can be maintained until the first time (t2, see FIG. 3). The processor 140 may cool the temperature of the annealing furnace 110 to room temperature after the first time t2 and maintain the temperature until the second time t4 (see FIG. 3 ). After the second time t4 , the transfer device may withdraw the strip 50 from the inner space 113 of the annealing furnace 110 .

일 실시 예에서, 프로세서(140)가 소둔로(110)의 내부 공간(113)의 온도를 제어하여 스트립(50)에 열처리하는 제어 방법(S100)은 도 2를 참고하여 설명하고, 제어 방법(S100)을 통한 소둔로(110) 내부 온도의 예시적인 프로파일 그래프는 도 3을 참고하여 설명한다.In one embodiment, the control method (S100) of heat treatment of the strip 50 by controlling the temperature of the inner space 113 of the annealing furnace 110 by the processor 140 (S100) will be described with reference to FIG. 2, and the control method ( An exemplary profile graph of the internal temperature of the annealing furnace 110 through S100 will be described with reference to FIG. 3 .

도 2는 일 실시 예에 따른 양극박 제조 방법의 흐름도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 양극박 제조 장치(100)의 소둔로(110)의 온도를 도시한 그래프이다.2 is a flowchart of a method for manufacturing an anode foil according to an embodiment, and FIG. 3 is a graph showing the temperature of an annealing furnace 110 of an apparatus 100 for manufacturing an anode foil according to an embodiment.

도 2 및 도 3을 참고하면, 다양한 실시 예에 따른 양극박의 제조 방법은 스트립(50) 적치 동작(S110), 스트립(50) 이송 동작(S120, S160), 소둔로(110) 가열 동작(S130), 온도 유지 동작(S140) 및 소둔로(110) 냉각 동작(S150) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.2 and 3, the manufacturing method of the anode foil according to various embodiments includes a strip 50 stacking operation (S110), a strip 50 transfer operation (S120, S160), an annealing furnace 110 heating operation ( S130), the temperature maintenance operation (S140), and the annealing furnace 110 cooling operation (S150) may include at least a part.

일 실시 예에서, 스트립(50) 적치 동작(S110)은 원하는 두께로 압착된 스트립(50)을 이송 유닛(120)의 지지대 상단에 적치할 수 있다. 스트립(50) 이송 동작(S120, S160)은 스트립(50)이 적치된 상태의 이송 유닛(120)이 레일(120a)을 따라 소둔로(110) 내부 및 외부로 스트립(50)을 이송할 수 있다. 예를 들면, 스트립(50) 이송 동작(S120)은 소둔로(110) 외부로부터 내구 공간으로 스트립(50)을 이송할 수 있다.In one embodiment, in the strip 50 stacking operation ( S110 ), the strip 50 compressed to a desired thickness may be stacked on top of the support of the transfer unit 120 . In the strip 50 transport operations (S120 and S160), the transport unit 120 in a state in which the strip 50 is stacked can transport the strip 50 into and out of the annealing furnace 110 along the rail 120a. there is. For example, in the strip 50 transfer operation ( S120 ), the strip 50 may be transferred from the outside of the annealing furnace 110 to the interior space.

일 실시 예에서, 소둔로(110) 가열 동작(S130)은 소둔로(110)의 온도를 제1 온도(Tb)까지 가열할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 온도(Tb)는 섭씨 200도 내지 220 도 사이의 온도 범위일 수 있고, 또는 그 사이의 온도 값일 수 있다. In one embodiment, the annealing furnace 110 heating operation (S130) may heat the temperature of the annealing furnace 110 to the first temperature (Tb). In one embodiment, the first temperature Tb may be a temperature range between 200 and 220 degrees Celsius, or a temperature value therebetween.

일 실시 예에서, 소둔로(110) 가열 동작(S130)은 가열 시간(t1) 동안 소둔로(110)의 내부 공간(113)의 온도를 초기 온도(Ta)로부터 제1 온도(Tb)까지 상승시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 초기 온도(Ta)는 상온 또는 스트립(50) 제조 장치가 설치된 내부 공간(113)의 온도 일 수 있다. 일 실시 예에서, 소둔로(110) 가열 동작(S130)은 기설정된 온도 상승 속도인 제1 상승 속도(S1)에 따라 소둔로(110)의 내부 공간(113)의 온도를 상승시킬 수 있다. In one embodiment, the annealing furnace 110 heating operation (S130) increases the temperature of the internal space 113 of the annealing furnace 110 from the initial temperature (Ta) to the first temperature (Tb) during the heating time (t1) can make it In one embodiment, the initial temperature (Ta) may be room temperature or the temperature of the inner space 113 in which the strip 50 manufacturing device is installed. In one embodiment, the heating operation (S130) of the annealing furnace 110 may increase the temperature of the internal space 113 of the annealing furnace 110 according to the first rising rate (S1) that is a preset temperature increase rate.

예를 들면, 제1 상승 속도(S1)는 90℃/hr 내지 110℃/hr 사이의 속도일 수 있고, 또는 제1 상승 속도(S1)는 1.5℃/min 내지 1.9℃/min 사이의 속도일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 소둔로(110) 가열 동작(S130)은 서서히 소둔로(110) 내부의 온도를 상승시킬 수 있고, 압착된 스트립(50)이 급격한 온도 상승에 의하여 열 쇼크에 의하여 파손되거나 멜팅되지 않고, 안정적으로 가열되도록 열처리할 수 있다.For example, the first rising rate S1 may be between 90°C/hr and 110°C/hr, or the first rising rate S1 may be between 1.5°C/min and 1.9°C/min. can In various embodiments, the heating operation (S130) of the annealing furnace 110 may gradually increase the temperature inside the annealing furnace 110, and the compressed strip 50 may be damaged or melted by thermal shock due to the rapid temperature rise. It can be heat treated so that it is heated stably without being heated.

일 실시 예에서, 온도 유지 동작(S140)은 소둔로(110) 내부 공간(113)의 온도를 제1 시간(t2)까지 제1 온도(Tb)로 유지할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 시간(t2)은 소둔로(110) 내부 공간(113)으로 스트립(50)을 이송하는 동작(S120) 이후(예를 들면, 도 3의 초기 시간(t0) 이후), 48 시간 내지 96 시간 사이의 시간이 경과한 시간일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 온도 유지 동작(S140)은 긴 시간 동안 소둔로(110) 내부의 온도를 상승한 상태로 유지시킬 수 있고, 스트립(50)으로 서서히 열처리를 가할 수 있다.In one embodiment, the temperature maintenance operation ( S140 ) may maintain the temperature of the internal space 113 of the annealing furnace 110 at the first temperature (Tb) until the first time (t2). In one embodiment, the first time (t2) is after the operation (S120) of transferring the strip 50 to the inner space 113 of the annealing furnace 110 (for example, after the initial time (t0) in FIG. 3) , a time between 48 hours and 96 hours may be the elapsed time. In various embodiments, the temperature maintaining operation ( S140 ) may maintain the temperature inside the annealing furnace 110 in an elevated state for a long time, and may gradually apply heat treatment to the strip 50 .

일 실시 예에서, 소둔로(110) 냉각 동작(S150)은 소둔로(110)의 내부 공간(113)의 온도를 초기 온도(Ta)로 냉각하고 제2 시간(t4)까지 온도를 유지할 수 있다. 일 실시 예에서, 초기 온도(Ta)는 상온 또는 스트립(50) 제조 장치가 설치된 내부 공간(113)의 온도 일 수 있다.In one embodiment, the annealing furnace 110 cooling operation (S150) may cool the temperature of the inner space 113 of the annealing furnace 110 to the initial temperature (Ta) and maintain the temperature until the second time (t4) . In one embodiment, the initial temperature (Ta) may be room temperature or the temperature of the inner space 113 in which the strip 50 manufacturing device is installed.

일 실시 예에서, 제2 시간(t4)은 소둔로(110)의 온도를 제1 시간(t2)까지 제1 온도(Tb)로 유지하는 동작(S140) 이후(예를 들면, 도 3의 제1 시간(t2) 이후), 10 시간 내지 15 시간 사이의 시간이 경과한 시간일 수 있다. In one embodiment, the second time (t4) is after the operation (S140) of maintaining the temperature of the annealing furnace 110 at the first temperature (Tb) until the first time (t2) (for example, the third in FIG. After 1 hour (t2)), a time between 10 and 15 hours may be the elapsed time.

일 실시 예에서, 소둔로(110) 내부의 온도는 제1 시간(t2) 이후 냉각 시간(t3)까지 제1 온도(Tb)로부터 초기 온도(Ta)로 냉각될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 냉각 시간(t3)까지 소둔로(110) 내부는 별도의 열 공급을 차단하거나, 상온의 외부 공기를 소둔로(110) 내부로 공급하여 소둔로(110) 내부 공간(113)의 온도를 서서히 하락시킬 수 있다. 소둔로(110)의 내부 공간(113)의 온도가 초기 온도(Ta)에 도달한 이후에도, 스트립(50)은 소둔로(110) 내부에서 제2 시간(t4)까지 대기하며, 스트립(50)에 잔류하는 열이 모두 빠져나갈 수 있다. 일 실시 예에서, 열처리 동작들이 완료되면, 스트립(50) 이송 동작(S160)은 내부 공간(113)으로부터 소둔로(110) 외부로 스트립(50)을 이송할 수 있다. In one embodiment, the temperature inside the annealing furnace 110 may be cooled from the first temperature (Tb) to the initial temperature (Ta) until the cooling time (t3) after the first time (t2). In various embodiments, the inside of the annealing furnace 110 blocks a separate heat supply until the cooling time t3, or external air at room temperature is supplied to the inside of the annealing furnace 110 so that the interior space 113 of the annealing furnace 110 temperature can be gradually decreased. Even after the temperature of the internal space 113 of the annealing furnace 110 reaches the initial temperature Ta, the strip 50 waits inside the annealing furnace 110 until the second time t4, and the strip 50 Any remaining heat can escape. In one embodiment, when the heat treatment operations are completed, the strip 50 transfer operation ( S160 ) may transfer the strip 50 from the inner space 113 to the outside of the annealing furnace 110 .

본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 양극박 제조 장치(100) 및 양극박 제조 방법은, 스트립(50)을 열처리하는 동작들을 통하여, 열 처리되지 않은 스트립(50) 또는 상술한 내용과 다른 방식으로 열처리한 스트립(50)과 비교할 때, 스트립(50)의 신율을 향상시킬 수 있다. The anode foil manufacturing apparatus 100 and the anode foil manufacturing method according to various embodiments of the present document, through operations of heat-treating the strip 50, the strip 50 that has not been heat-treated or heat-treated in a manner different from the above Compared with one strip 50, the elongation of the strip 50 can be improved.

예를 들면, 도 3의 시간 - 온도 프로파일에 따라 A1100 알루미늄 합금을 열처리하는 경우, 스트립(50)의 신율은 인장 강도에 따라 6%부터 8.5%까지 향상될 수 있었으며, 상대적으로 적은 인장 강도로 스트립(50)을 와인딩할 수 있다.For example, when A1100 aluminum alloy is heat treated according to the time-temperature profile of FIG. 3, the elongation of the strip 50 can be improved from 6% to 8.5% depending on the tensile strength, and the strip has a relatively low tensile strength. (50) can be wound.

다른 실시 예에서, 초기 시간(t0)으로부터 가열 시간(t1)까지 온도의 상승 속도가 제1 상승 속도(S1)보다 커지는 경우, 스트립(50)은 열충격에 의하여 일부 영역이 멜팅되거나 파손될 수 있고, 제1 시간(t2)으로부터 냉각 시간(t3)까지 온도를 상온으로 감소시키지 않고 냉매 등을 통하여 급속 냉각할 경우, 스트립(50)이 파손되거나 변성될 수 있다. In another embodiment, when the temperature increase rate from the initial time t0 to the heating time t1 is greater than the first increase rate S1, a portion of the strip 50 may be melted or damaged due to thermal shock, In the case of rapid cooling using a refrigerant or the like without reducing the temperature to room temperature from the first time t2 to the cooling time t3, the strip 50 may be damaged or denatured.

본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 양극박 제조 장치(100) 및 양극박 제조 방법(S100)은 스트립(50)의 파손 및 변성을 방지하기 위하여 스트립(50)이 파손되지 않으며 안정적이고 효과적으로 신율을 개선하는 제어 동작을 실험적으로 획득하였고, 이를 적용한 양극박 제조 장치(100) 및 양극박 제조 방법(S100)은 스트립(50)의 수율을 향상시키고 양극박의 제조 속도를 향상시킬 수 있다. The anode foil manufacturing apparatus 100 and the anode foil manufacturing method S100 according to various embodiments of the present document do not break the strip 50 in order to prevent breakage and degeneration of the strip 50, and improve elongation stably and effectively A control operation was experimentally obtained, and the anode foil manufacturing apparatus 100 and the anode foil manufacturing method (S100) to which this was applied can improve the yield of the strip 50 and improve the manufacturing speed of the anode foil.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the described method, and/or components of the described structure, device, etc. may be combined or combined in a different form from the described method, or other components or equivalents may be used. Appropriate results can be achieved even if substituted or substituted by

Claims (14)

알루미늄으로 주조된 스트립으로 양극박을 제조하는 제조 장치에 있어서,
상기 스트립을 이송 경로를 따라 이송시키는 이송 유닛;
상기 스트립을 내부에 수용하고, 상기 스트립을 가열 및 냉각하는 소둔로;
상기 소둔로의 내부 온도를 감지하는 온도 센서; 및
상기 온도 센서로부터 감지 결과를 전달받고, 상기 제조 장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 소둔로 내부로 상기 스트립이 이송되면, 상기 소둔로 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도까지 가열시키고 제1 시간까지 온도를 유지시키고,
상기 제1 시간 이후에는 상기 소둔로의 온도를 상온으로 냉각시키고 제2 시간까지 온도를 유지시키는, 양극박 제조 장치.In the manufacturing apparatus for manufacturing an anode foil with a strip cast from aluminum,
a conveying unit for conveying the strip along a conveying path;
an annealing furnace for accommodating the strip therein and heating and cooling the strip;
a temperature sensor for sensing an internal temperature of the annealing furnace; and
A processor receiving a detection result from the temperature sensor and controlling an operation of the manufacturing apparatus;
the processor,
When the strip is transferred into the annealing furnace, the temperature inside the annealing furnace is heated from room temperature to a first temperature and maintained at a temperature until a first time,
After the first time, the temperature of the annealing furnace is cooled to room temperature and the temperature is maintained until the second time, anode foil manufacturing apparatus. 제1항에 있어서,
상기 제1 온도는,
섭씨 200도 내지 220도 사이의 온도 범위인, 양극박 제조 장치.According to claim 1,
The first temperature is
Anode foil manufacturing apparatus, which is a temperature range between 200 degrees Celsius and 220 degrees Celsius. 제1항에 있어서,
상기 제1 시간은,
상기 소둔로 내부로 스트립이 이송되고 48 시간 내지 96 시간 사이의 시간이 경과한 시간인, 양극박 제조 장치.According to claim 1,
The first time,
Anode foil manufacturing apparatus, which is the elapsed time between 48 hours and 96 hours after the strip is transferred into the annealing furnace. 제1항에 있어서,
상기 제2 시간은,
상기 제1 시간 이후로부터 10 시간 내지 15 시간 사이의 시간이 경과한 시간인, 양극박 제조 장치.According to claim 1,
The second time,
The time between 10 and 15 hours after the first time is the elapsed time, the anode foil manufacturing apparatus. 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 소둔로 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도까지 가열시키기 위하여 제1 상승 속도로 소둔로의 온도를 상승시키는, 양극박 제조 장치.According to claim 1,
the processor,
Anode foil manufacturing apparatus for increasing the temperature of the annealing furnace at a first rising rate to heat the temperature inside the annealing furnace from room temperature to a first temperature. 제5항에 있어서
상기 제1 상승 속도는,
90℃/hr 내지 110℃/hr 사이의 속도인, 양극박 제조 장치.According to claim 5
The first rising rate is,
Anode foil manufacturing apparatus, which is a speed between 90 ° C / hr and 110 ° C / hr. 제5항에 있어서
상기 제1 상승 속도는,
1.5℃/min 내지 1.9℃/min 사이의 속도인, 양극박 제조 장치.According to claim 5
The first rising rate is,
Anode foil manufacturing apparatus, which is a speed between 1.5 ° C / min and 1.9 ° C / min. 양극박을 제조하는 제조 방법에 있어서,
스트립을 이송 유닛에 적치하고, 상기 스트립을 소둔로 내부로 이송하는 동작;
상기 소둔로의 온도를 제1 온도까지 가열하는 동작;
상기 소둔로의 온도를 제1 시간까지 제1 온도로 유지하는 동작;
상기 소둔로의 온도를 상온으로 냉각하고 제2 시간까지 온도를 유지하는 동작; 및
상기 소둔로 외부로 상기 스트립을 이송하는 동작을 포함하는, 양극박 제조 방법.In the manufacturing method for manufacturing an anode foil,
Placing the strip in a transport unit and transporting the strip into an annealing furnace;
heating the temperature of the annealing furnace to a first temperature;
maintaining the temperature of the annealing furnace at a first temperature until a first time;
cooling the temperature of the annealing furnace to room temperature and maintaining the temperature until a second time; and
Anode foil manufacturing method comprising the operation of transferring the strip to the outside of the annealing furnace. 제8항에 있어서,
상기 제1 온도는,
섭씨 200도 내지 220도 사이의 온도 범위인, 양극박 제조 방법.According to claim 8,
The first temperature is
A method for manufacturing an anode foil, which is a temperature range between 200 and 220 degrees Celsius. 제8항에 있어서,
상기 제1 시간은,
상기 소둔로 내부로 스트립을 이송하는 동작 이후, 48 시간 내지 96 시간 사이의 시간이 경과한 시간인, 양극박 제조 방법.According to claim 8,
The first time,
After the operation of transferring the strip into the annealing furnace, the time between 48 hours and 96 hours has elapsed, the anode foil manufacturing method. 제8항에 있어서,
상기 제2 시간은,
상기 소둔로의 온도를 제1 시간까지 제1 온도로 유지하는 동작 이후, 10 시간 내지 15 시간 사이의 시간이 경과한 시간인, 양극박 제조 방법.According to claim 8,
The second time,
After the operation of maintaining the temperature of the annealing furnace at the first temperature until the first time, the time between 10 and 15 hours is the elapsed time, anode foil manufacturing method. 제8항에 있어서,
상기 소둔로의 온도를 제1 온도까지 가열하는 동작은,
상기 소둔로 내부의 온도를 상온으로부터 제1 온도까지 가열시키기 위하여 제1 상승 속도로 소둔로의 온도를 상승시키는, 양극박 제조 방법.According to claim 8,
The operation of heating the temperature of the annealing furnace to the first temperature,
The anode foil manufacturing method of increasing the temperature of the annealing furnace at a first rising rate to heat the temperature inside the annealing furnace from room temperature to the first temperature. 제12항에 있어서
상기 제1 상승 속도는,
90℃/hr 내지 110℃/hr 사이의 범위인, 양극박 제조 방법.According to claim 12
The first rising rate is,
A method for producing an anode foil, ranging between 90 ° C / hr and 110 ° C / hr. 제12항에 있어서
상기 제1 상승 속도는,
1.5℃/min 내지 1.9℃/min 사이의 범위인, 양극박 제조 방법.According to claim 12
The first rising rate is,
A method for producing an anode foil, ranging between 1.5 ° C / min and 1.9 ° C / min.
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CN116967285A (en) * 2023-09-22 2023-10-31 江苏铭丰电子材料科技有限公司 Copper foil calendering device

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