KR20230123372A - 이차전지 제조장치 및 이를 이용하는 이차전지 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지 제조장치 및 이를 이용하는 이차전지 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극을 슬리팅하는 이차전지 제조장치 및 이를 이용하는 이차전지 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트를 권출하는 적어도 하나의 언와인더부; 상기 언와인더부로부터 상기 전극 시트를 공급받아 상기 전극 시트를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제1 슬리팅부; 상기 제1 슬리팅부로부터 상기 제1 단위 전극 시트를 공급받아 상기 제1 단위 전극 시트를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제2 슬리팅부; 상기 제2 슬리팅부로부터 상기 제2 단위 전극 시트를 공급받아 권취하는 적어도 하나의 리와인더부; 및 내부에 슬리팅 공간이 마련되는 프레임부를 더 포함하고; 상기 제1 슬리팅부; 및 상기 제2 슬리팅부는 상기 프레임부에 설치되는 이차전지 제조장치를 제공한다.
본 발명은 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트를 권출하는 적어도 하나의 언와인더부; 상기 언와인더부로부터 상기 전극 시트를 공급받아 상기 전극 시트를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제1 슬리팅부; 상기 제1 슬리팅부로부터 상기 제1 단위 전극 시트를 공급받아 상기 제1 단위 전극 시트를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제2 슬리팅부; 상기 제2 슬리팅부로부터 상기 제2 단위 전극 시트를 공급받아 권취하는 적어도 하나의 리와인더부; 및 내부에 슬리팅 공간이 마련되는 프레임부를 더 포함하고; 상기 제1 슬리팅부; 및 상기 제2 슬리팅부는 상기 프레임부에 설치되는 이차전지 제조장치를 제공한다.
Description
본 발명은 이차전지 제조장치 및 이를 이용하는 이차전지 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극을 슬리팅하는 이차전지 제조장치 및 이를 이용하는 이차전지 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 핸드폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이차전지는 전극과 분리막이 교대로 적층된 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 케이스를 포함하며, 상기 전극조립체는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층되는 구조를 가진다.
그리고 상기 이차전지는 전극을 제조하는 전극 제조공정과, 제조된 전극과 분리막을 적층하여 전극조립체를 조립하는 전극조립체 조립공정과, 제조된 전극조립체를 케이스에 수용하여 이차전지를 제조하는 공정을 포함한다.
여기서 상기 전극 제조공정은, 일반적으로 전극 시트에 전극활물질을 코팅 및 건조하는 코팅 공정, 상기 코팅 공정 이후 전극을 압착하는 프레스 공정, 상기 프레스 공정 이후 전극을 미리 설정된 폭으로 절단 가공하는 슬리팅 공정을 포함한다.
여기서 슬리팅 공정은 1차 슬리터 및 2차 슬리터가 순차적으로 전극을 커팅하는데, 종래에는 1차 슬리터 및 2차 슬리터에서 리와인더 및 언와인더 등의 설비가 중복되어, 작업 시간이 증가하고 전극 수율이 낮아지는 문제가 있었다.
이에 상기 문제를 해결하기 위한 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전극의 슬리팅 장치에 1차 및 2차 슬리터를 도입하여 하나의 설비에서 1차 및 2차 슬리팅을 모두 수행함으로써 전극 생산성을 크게 높일 수 있는 이차전지 제조장치 및 이를 이용하는 이차전지 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트를 권출하는 적어도 하나의 언와인더부; 상기 언와인더부로부터 상기 전극 시트를 공급받아 상기 전극 시트를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제1 슬리팅부; 상기 제1 슬리팅부로부터 상기 제1 단위 전극 시트를 공급받아 상기 제1 단위 전극 시트를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제2 슬리팅부; 상기 제2 슬리팅부로부터 상기 제2 단위 전극 시트를 공급받아 권취하는 적어도 하나의 리와인더부; 및 내부에 슬리팅 공간이 마련되는 프레임부를 더 포함하고; 상기 제1 슬리팅부; 및 상기 제2 슬리팅부는 상기 프레임부에 설치되는 이차전지 제조장치를 제공한다.
그리고, 본 발명에 따른 이차전지 제조장치는 상기 전극 시트의 이동 경로 상에 마련되며, 상기 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 전극 시트의 위치를 보정하는 적어도 하나의 제1 위치 보정부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 위치 보정부는, 상기 프레임부에 장착될 수 있다.
상기 제1 위치 보정부는, 상기 전극 시트의 위치를 감지하는 제1 위치 감지부; 및 상기 제1 위치 감지부로부터 획득한 상기 전극 시트의 위치 정보를 기반으로 상기 전극 시트의 위치를 조정하는 제1 위치 조정부를 포함할 수 있다.
상기 제1 위치 감지부는, LPC 센서를 포함할 수 있다.
상기 제1 위치 조정부는, pivot 롤러를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 이차전지 제조장치는 상기 제1 슬리팅부 및 상기 제2 슬리팅부 사이에 마련되어; 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 보정하는 적어도 하나의 제2 위치 보정부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 위치 보정부는, 상기 제1 슬리팅부로부터 커팅되어 형성된 제1 단위 전극 시트의 개수에 대응되어 마련될 수 있다.
상기 제2 위치 보정부는, 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 감지하는 제2 위치 감지부; 및 상기 제2 위치 감지부로부터 획득한 상기 제1 단위 전극 시트의 위치 정보를 기반으로 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 조정하는 제2 위치 조정부를 포함할 수 있다.
상기 제2 위치 감지부는, LPC 센서를 포함할 수 있다.
상기 제2 위치 조정부는, pivot 롤러를 포함할 수 있다.
상기 프레임부는, 바닥부; 상기 바닥부로부터 상측으로 연장형성되는 한 쌍의 기둥부; 상기 한 쌍의 기둥부의 측면에 결합되는 벽부; 상기 한 쌍의 기둥부의 상면에 결합되며; 상기 전극 시트가 상기 슬리팅 공간으로 투입되는 투입홀이 형성된 덮개부를 포함할 수 있다.
복수의 상기 제1 단위 전극 시트는, 상기 제1 슬리팅부로부터 상기 한 쌍의 기둥부를 향하여 분기되어 이동하며; 상기 리와인더부는, 복수개로 마련되어, 상기 한 쌍의 기둥부에 서로 마주보도록 고정 설치될 수 있다.
상기 제1 슬리팅부 및 상기 제2 슬리팅부는 상기 벽부에 고정 설치될 수 있다.
한편, 본 발명은 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트를 권출하는 언와인딩단계; 상기 언와인딩단계 이후, 상기 전극 시트를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트를 형성하는 제1 슬리팅단계; 상기 제1 슬리팅단계 이후, 상기 제1 단위 전극 시트를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트를 형성하는 제2 슬리팅단계; 및 상기 제2 슬리팅 단계 이후, 상기 제2 단위 전극 시트를 권취하는 리와인딩단계를 포함하며; 상기 언와인딩단계, 상기 제1 슬리팅단계, 상기 제2 슬리팅단계 및 상기 리와인딩단계는 연속적으로 수행되는 이차전지 제조방법을 제공한다.
그리고 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 상기 언와인딩단계 및 상기 제1 슬리팅단계 사이에서, 상기 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 전극 시트의 위치를 보정하는 제1 위치 보정단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 상기 제1 슬리팅단계 및 상기 제2 슬리팅단계 사이에서, 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 보정하는 제2 위치 보정단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 제1 슬리팅부 및 제2 슬리팅부를 프레임부에 설치시킴으로써 하나의 장치에서 수행하므로 공정을 통합시켜 중복 장치를 제거하여 설비를 간소화시킬 수 있으며, 설비 공간을 축소시키고 양산 시의 투자 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 제1 위치 보정부 및/또는 제2 위치 보정부를 포함함으로써 슬리팅을 위하여 이송되는 전극의 위치 틀어짐을 방지할 수 있으므로 제품 불량률을 낮춰 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 제조장치의 모습을 보여주는 측면도이다.
도 2는, 도 1의 이차전지 제조장치에서 제1 슬리팅부, 제2 슬리팅부, 리와인더부 및 프레임부의 모습을 확대하여 보여주는 측면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 제조방법의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 2는, 도 1의 이차전지 제조장치에서 제1 슬리팅부, 제2 슬리팅부, 리와인더부 및 프레임부의 모습을 확대하여 보여주는 측면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 제조방법의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이차전지 제조장치
본 발명은 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트를 권출하는 적어도 하나의 언와인더부(100); 상기 언와인더부(100)로부터 상기 전극 시트(A0)를 공급받아 상기 전극 시트(A0)를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트(A1)를 형성하는 적어도 하나의 제1 슬리팅부(200); 상기 제1 슬리팅부(200)로부터 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 공급받아 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트(A2)를 형성하는 적어도 하나의 제2 슬리팅부(300); 상기 제2 슬리팅부(300)로부터 상기 제2 단위 전극 시트(A2)를 공급받아 권취하는 적어도 하나의 리와인더부(400); 및 내부에 슬리팅 공간이 마련되는 프레임부(700)를 더 포함하는 이차전지 제조장치(1)를 제공한다.
먼저, 언와인더부(100)는, 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트(A0)를 권출하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다. 이때 상기 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트(A0)는 당업계에서 코팅(coating) 공정이 완료되어 코팅된 전극 시트(A0)로 이해될 수 있으며, 상기 전극 시트(A0)는, 양극 또는 음극으로 이루어질 수 있다.
구체적으로 상기 언와인더부(100)는, 상기 전극 시트(A0)를 권출하는 적어도 하나의 언와인더 롤러(120) 및 상기 언와인더 롤러(120)를 회전 가능하도록 지지하는 본체(110)를 포함할 수 있다.
여기서 언와인더 롤러(120)는 전극활물질이 도포 및 건조되어 롤 형태로 감긴 전극 시트(A0)를 회전에 의하여 권출함으로써 후술하는 제1 슬리팅부(200)에 상기 전극 시트(A0)를 공급할 수 있다.
이때 상기 언와인더 롤러(120)는 후술하는 리와인더 롤러(420)와 상호 동기화되어 동일한 속도로 회전할 수 있으며, 이에 전극 시트(A0), 제1 단위 전극 시트(A1) 및 제2 단위 전극 시트(A2)는 이차전지 제조장치(1)상에서 연속적으로 이송될 수 있다.
한편, 상술한 언와인더부(100)로부터 권출된 전극 시트(A0)는 제1 슬리팅부(200)로 전달되어 제1 슬리팅부(200)에서 커팅될 수 있다. 이때 상기 전극 시트(A0)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 롤러들에 의하여 제1 슬리팅부(200)로 전달될 수 있다.
여기서 상기 제1 슬리팅부(200)는 후술할 프레임부(700) 내부에 마련되고, 상술한 언와인더부(100)가 프레임부(700) 외부에 마련되는 경우, 상기 전극 시트(A0)는 프레임부(700)의 외부로부터 내부로 투입될 수 있다. 이때 상기 복수개의 롤러 중 일부는 롤 지지부(10)에 의하여 회전 가능하게 지지될 수 있으며, 상기 롤 지지부(10)의 높이(도 1 기준 Z방향 높이)는 상기 프레임부(700)의 높이(도 1 기준 Z방향 높이)에 대응되게 마련될 수 있다.
구체적으로 제1 슬리팅부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 언와인더부(100)로부터 상기 전극 시트(A0)를 공급받고, 상기 전극 시트(A0)를 1차 커팅할 수 있다. 이때 제1 슬리팅부(200) 내부를 통과하는 전극 시트(A0)는 점선으로 도시되었음에 유의한다.
이러한 제1 슬리팅부(200)는, 상기 전극 시트(A0)를 커팅하기 위한 적어도 하나의 커터(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 제1 슬리팅부(200)는, 상기 커터로 전극 시트(A0)를 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트(A1)로 형성할 수 있다.
이때 복수 개로 형성된 상기 제1 단위 전극 시트(A1)는 서로 다른 방향을 향하여 이동할 수 있다. 예를 들어 상기 제1 단위 전극 시트(A1)는 상기 제1 슬리팅부(200)로부터 후술할 한 쌍의 기둥부(720)를 향하여 상호 분기되어 이동할 수 있다. 여기서 제1 단위 전극 시트(A1)는 상기 전극 시트(A0)의 폭 보다 작은 폭을 가지는 전극으로 이해될 수 있다.
상기한 제1 슬리팅부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 후술할 프레임부(700) 내부 슬리팅 공간에 마련될 수 있다. 보다 상세하게 상기 제1 슬리팅부(200)는 상기 프레임부(700)의 벽부(730)에 설치될 수 있다.
한편 제1 슬리팅부(200)로부터 형성된 제1 단위 전극 시트(A1)는 제2 슬리팅부(300)에 공급될 수 있다.
구체적으로 제2 슬리팅부(300)는, 상기 제1 슬리팅부(200)로부터 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 공급받아 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 2차 커팅할 수 있다. 이때 제2 슬리팅부(300) 내부를 통과하는 제1 단위 전극 시트(A1)는 점선으로 도시되었음에 유의한다.
이러한 상기 제2 슬리팅부(300)는, 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 커팅하기 위한 적어도 하나의 커터(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 제2 슬리팅부(300)는, 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트(A2)로 형성할 수 있다. 여기서 제2 단위 전극 시트(A2)는 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 폭 보다 작은 폭을 가지는 전극 시트로 이해될 수 있다.
상기한 제2 슬리팅부(300)는, 후술할 프레임부(700) 내부 슬리팅 공간에 마련될 수 있다. 이 경우 상기 제2 슬리팅부(300)는 상기 프레임부(700)의 벽부(730)에 설치될 수 있다.
한편, 제2 슬리팅부(300)에 의하여 형성된 제2 단위 전극 시트(A2)는, 리와인더부(400)에 의하여 권취될 수 있다.
여기서 리와인더부(400)는, 상기 제2 슬리팅부(300)로부터 상기 제2 단위 전극 시트(A2)를 공급받아 권취하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기한 리와인더부(400)는, 상기 제2 단위 전극 시트(A2)를 권취하는 적어도 하나의 리와인더 롤러(420) 및 상기 리와인더 롤러(420)를 회전 가능하도록 지지하는 본체(410)를 포함할 수 있다.
여기서 리와인더 롤러(420)는 상기 제2 단위 전극 시트(A2)가 롤(roll) 형태로 감기도록 회전에 의하여 상기 제2 단위 전극 시트(A2)를 권취하는 구성으로서, 상술한 언와인더 롤러(120)와 상호 동기화되어 동일한 속도로 회전할 수 있다.
상기한 상기 리와인더부(400)는 후술할 프레임부(700)에 설치될 수 있다. 보다 상세하게 상기 리와인더부(400)는, 복수개로 마련되어, 상기 한 쌍의 기둥부(720)에 서로 마주보도록 고정 설치될 수 있다. 이때 상기 리와인더부(400)가 하나의 기둥부(720)에 복수개로 설치되는 경우, 상기 리와인더부(400)는 하나의 기둥부(720)에서 상하 방향(도 2기준 Z방향)으로 나란하게 설치될 수 있다.
한편, 상술한 제1 슬리팅부(200), 제2 슬리팅부(300) 및 리와인더부(400)는 프레임부(700)의 내부에 마련될 수 있다. 여기서 프레임부(700)는, 내부에 슬리팅 공간이 마련되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예를 들어, 상기 프레임부(700)는, 바닥부(710); 상기 바닥부(710)로부터 상측으로 연장형성되는 한 쌍의 기둥부(720); 상기 한 쌍의 기둥부(720)의 측면에 결합되는 벽부(730); 상기 한 쌍의 기둥부(720)의 상면에 결합되며; 상기 전극 시트가 상기 슬리팅 공간으로 투입되는 투입홀(700a)이 형성된 덮개부(740)를 포함할 수 있다.
여기서 바닥부(710)는, 상기 프레임부(700)의 일부분 중 지면에 접촉하게 마련되는 부분으로서, 후술하는 한 쌍의 기둥부(720)를 지지하는 구성으로 이해될 수 있다.
그리고 상기 기둥부(720)는, 상기 바닥부(710)로부터 상측으로 연장형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다. 구체적으로 상기 기둥부(720)는 한 쌍으로 마련되어 상기 바닥부(710)의 양 단부로부터 상방(도 2 기준 Z방향)을 길이 방향으로 하여 연장 형성될 수 있다.
한편, 상기 한 쌍의 기둥부(720)의 측면에는 벽부(730)가 결합될 수 있다. 이때 상기 벽부(730)는 플레이트(plate) 형상을 가질 수 있으며, 상기 프레임부(700)가 내부에 슬리팅 공간을 형성하도록 상술한 기둥부의 측면(도 2 기준 X-Z 평면에 수직한 방향에 위치되는 면)에 결합하도록 마련될 수 있다.
이러한 상기 벽부(730)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 제1 슬리팅부(200) 및 상기 제2 슬리팅부(300)가 고정 설치될 수 있다. 또한, 후술할 제2 위치 보정부(600) 역시 상기 벽부(730)에 고정 설치될 수도 있다.
또한, 상기 덮개부(740)는, 상기 전극 시트가 상기 슬리팅 공간으로 투입되는 투입홀(700a)이 형성된 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로 상기 덮개부(740)는, 상기 프레임부(700)가 내부에 슬리팅 공간을 형성하도록 상기 한 쌍의 기둥부(720)의 상면(도 2 기준 Z 방향에 위치되는 면)에 결합하도록 마련될 수 있다.
여기서 투입홀(700a)은 상기 덮개부(740)의 내외부를 관통하는 관통홀로서, 상기 덮개부(740)의 어디에나 위치될 수 있다. 예를 들어 상기 투입홀(700a)은 상기 덮개부(740)의 중앙부에 위치될 수 있다. 이때 상기 투입홀(700a)은 도 1 내지 도 2에서 점선으로 도시되었음에 유의한다.
한편, 전술한 전극 시트(A0)는 1차 슬리팅을 위하여 이동되는 과정에서 위치가 틀어질 수 있다. 이때 전극 시트(A0)의 위치가 틀어진 상태에서 슬리팅 되는 경우, 형성되는 제1 단위 전극 시트(A1)의 폭이 불균일해질 수 있으며 이는 완제품 불량의 원인이 될 수 있다.
이에 본 발명은 전극 시트(A0)가 제1 슬리터(200)에 투입되기 이전 이송 과정에서 틀어진 위치를 보정하기 위한 적어도 하나의 제1 위치 보정부(500)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 제1 위치 보정부(500)는 상기 전극 시트(A0)의 이동 경로 상에 마련되며, 상기 전극 시트(A0)의 위치를 감지하여 상기 전극 시트(A0)의 위치를 보정할 수 있다.
이러한 상기 제1 위치 보정부(500)는 상기 프레임부(700)에 장착될 수 있다. 보다 상세하게 상기 제1 위치 보정부(500)는 상기 프레임부(700)에서 상술한 투입홀(700a)에 근접하게 배치되도록 상기 프레임부(700)에 장착될 수 있다. 이 경우 후술할 제1 위치 감지부(520) 및 상기 제1 위치 조정부(530)는 상기 투입홀(700a)을 사이에 두고 서로 마주보게 마련될 수 있다.
이러한 상기 제1 위치 보정부(500)는, 상기 전극 시트(A0)의 위치를 감지하는 제1 위치 감지부(520); 및 상기 제1 위치 감지부(520)로부터 획득한 상기 전극 시트(A0)의 위치 정보를 기반으로 상기 전극 시트의 위치를 조정하는 제1 위치 조정부(530)를 포함할 수 있다. 이때 상기 제1 위치 감지부(520) 및 상기 제1 위치 조정부(530)는 본체(510)에 고정 지지될 수 있다.
구체적으로 제1 위치 감지부(520)는 상기 전극 시트(A0)의 위치를 감지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다. 예를 들어 상기 제1 위치 감지부(520)는 LPC(Line Position Control) 센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 위치 감지부(520)는 전극 시트(A0) 상에서 상기 전극활물질이 도포된 위치, 즉 전극활물질 도포 라인을 감지하여 상기 전극 시트(A0)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
그리고 상기 제1 위치 조정부(530)는, 상기 제1 위치 감지부(520)로부터 획득한 상기 전극 시트(A0)의 위치 정보를 기반으로 상기 전극 시트(A0)의 위치를 조정하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들어, 상기 제1 위치 조정부(530)는, pivot 롤러를 포함할 수 있다. 그리고 상기 pivot 롤러는 전극 시트(A0)의 폭 방향(도 2 기준 X-Z 평면에 수직한 방향)으로 이동될 수 있다. 이때 상기 제1 위치 조정부(530)는 제어부(미도시)에 의해 이동이 제어될 수 있다.
여기서 제어부(미도시)는 제1 위치 감지부(520)로부터 상기 전극 시트(A0)의 위치 값을 수신받아 미리 설정된 전극 시트(A0)의 위치 값에 대한 정보와 수신된 상기 전극 시트(A0)의 위치 정보를 비교하여 상기 제1 위치 조정부(530)의 위치를 제어할 수 있다.
한편, 전술한 제1 단위 전극 시트(A1) 역시, 2차 슬리팅을 위하여 이동되는 과정에서 위치가 틀어질 수 있다. 이때 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치가 틀어진 상태에서 제1 단위 전극 시트(A1)가 슬리팅 되는 경우, 형성되는 제2 단위 전극 시트(A2)의 폭이 불균일해질 수 있으며 이는 완제품 불량의 원인이 될 수 있다.
이에, 본 발명은 제2 슬리팅부(300)에 의하여 2차 슬리팅되기 이전에 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 틀어짐을 방지하기 위하여 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 보정하는 적어도 하나의 제2 위치 보정부(600)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 제2 위치 보정부(600)는 상기 제1 슬리팅부(200) 및 상기 제2 슬리팅부(300) 사이에 마련되어; 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 감지하여 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 보정할 수 있다. 상기 프레임부(700)의 벽부(730)에 장착될 수 있다. 이때 상기 제2 위치 보정부(600)는, 상기 제1 슬리팅부(200)로부터 커팅되어 형성된 제1 단위 전극 시트(A1)의 개수에 대응되어 마련됨이 바람직하다.
상기한 제2 위치 보정부(600)는, 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 감지하는 제2 위치 감지부(620); 및 상기 제2 위치 감지부(620)로부터 획득한 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 정보를 기반으로 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 조정하는 제2 위치 조정부(630)를 포함할 수 있다. 이때 상기 제2 위치 감지부(620) 및 상기 제2 위치 조정부(630)는 본체(610)에 고정 지지될 수 있다.
구체적으로 제2 위치 감지부(620)는 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 감지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다. 예를 들어 상기 제2 위치 감지부(620)는 LPC(Line Position Control) 센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 위치 감지부(620)는 제1 단위 전극 시트(A1) 상에서 상기 전극활물질이 도포된 위치 즉, 전극활물질 도포 라인을 감지하여 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
그리고 상기 제2 위치 조정부(630)는, 상기 제2 위치 감지부(620)로부터 획득한 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 정보를 기반으로 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 조정하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들어, 상기 제2 위치 조정부(630)는, pivot 롤러를 포함할 수 있다. 그리고 상기 pivot 롤러는 제1 단위 전극 시트(A1)의 폭 방향(도 2 기준 X-Z 평면에 수직한 방향)으로 이동될 수 있다. 이때 상기 제2 위치 조정부(630)는 제어부(미도시)에 의해 이동이 제어될 수 있다.
여기서 제어부는 제2 위치 감지부(620)로부터 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 값을 수신받아 미리 설정된 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 값과 수신된 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 값을 비교하여 상기 제2 위치 조정부(630)의 위치를 제어할 수 있다.
이차전지 제조방법
본 발명은 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트(A0)를 권출하는 언와인딩단계(S10); 상기 언와인딩단계(S10) 이후, 상기 전극 시트(A0)를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트(A1)를 형성하는 제1 슬리팅단계(S30); 상기 제1 슬리팅단계(S30) 이후, 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트(A2)를 형성하는 제2 슬리팅단계(S50); 및 상기 제2 슬리팅 단계(S50) 이후, 상기 제2 단위 전극 시트(A2)를 권취하는 리와인딩단계(S60)를 포함할 수 있다. 이때 상기 언와인딩단계(S10), 상기 제1 슬리팅단계(S30), 상기 제2 슬리팅단계(S50) 및 상기 리와인딩단계(S60)는 연속적으로 수행될 수 있다.
여기서 언와인딩단계(S10)는, 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트(A0)를 권출하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
먼저 상기 언와인딩단계(S10)는, 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트(A0)를 권출하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 이때 상기 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트(A0)는 당업계에서 코팅(coating) 공정이 완료되어 코팅된 전극 시트(A0)로 이해됨이 바람직하다.
그리고 상기 언와인딩단계(S10)는, 언와인더부(100)에 의해 전극 시트(A0)를 권출함으로써 수행될 수 있으며, 여기서 언와인더부(100)에 대한 구체적인 설명은 전술한 내용으로 갈음할 수 있다.
한편, 언와인딩단계(S10)의 수행 이후에는 상기 전극 시트(A0)를 1차로 커팅하는 제1 슬리팅단계(S30)가 수행될 수 있다.
여기서 제1 슬리팅단계(S30)는, 상기 전극 시트(A0)를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트(A1)를 형성하는 단계로서, 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
구체적으로 상기 제1 슬리팅단계(S30)는 상기 전극 시트(A0)의 이송 방향(도 2 기준 Z방향)에 나란하게 상기 전극 시트(A0)를 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트(A1)를 형성할 수 있다. 여기서 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 너비는 다양하게 설정될 수 있다.
상기한 제1 슬리팅단계(S30)는, 전술한 제1 슬리팅부(200)에 의하여 상기 전극 시트(A0)를 커팅할 수 있다. 여기서 제1 슬리팅부(200)에 대한 보다 구체적인 내용은 전술한 내용에 갈음할 수 있다.
그리고 제1 슬리팅단계(S30)의 수행 이후에는 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 2차로 커팅하는 제2 슬리팅단계(S50)가 수행될 수 있다.
제2 슬리팅단계(S50)는, 상기 제1 슬리팅단계(S30) 이후, 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트(A2)를 형성하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
여기서 제2 슬리팅단계(S50)는, 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 1차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트(A2)를 형성하는 단계로서, 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
구체적으로 상기 제2 슬리팅단계(S50)는 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 이송 방향(도 2 기준 X방향)에 나란하게 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트(A2)를 형성할 수 있다. 여기서 상기 제2 단위 전극 시트(A2)의 너비는 다양하게 설정될 수 있다.
상기한 제2 슬리팅단계(S50)는, 전술한 제2 슬리팅부(300)에 의하여 상기 제1 단위 전극 시트(A1)를 커팅할 수 있다. 여기서 제2 슬리팅부(300)에 대한 보다 구체적인 내용은 전술한 내용에 갈음할 수 있다.
그리고 상기 제2 슬리팅단계(S50) 수행 이후에는 상기 제2 단위 전극 시트(A2)를 권취하는 리와인딩단계(S60)가 수행될 수 있다.
여기서 리와인딩단계(S60)는, 상기 제2 슬리팅단계(S50) 이후, 상기 제2 단위 전극 시트(A2)를 권취하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 구체적으로 상기 리와인딩단계(S60)는, 리와인더부(400)에 의해 제2 단위 전극 시트(A2)를 권취함으로써 수행될 수 있으며, 여기서 리와인더부(400)에 대한 구체적인 설명은 전술한 내용으로 갈음할 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 언와인딩단계(S10) 및 상기 제1 슬리팅단계(S30) 사이에서, 상기 전극 시트(A0)의 위치를 보정하는 제1 위치보정단계(S20)를 더 포함할 수도 있다.
구체적으로 제1 위치보정단계(S20)는, 제1 위치 보정부(500)를 통해 상기 전극 시트(A0)의 위치 정보를 감지하고, 상기 전극 시트(A0)의 위치 정보를 기반으로 상기 전극 시트(A0)의 위치를 보정하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 여기서 제1 위치 보정부(500)에 대한 구체적인 설명은 전술한 내용으로 갈음할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제1 슬리팅단계(S30) 및 상기 제2 슬리팅단계(S50) 사이에서, 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 보정하는 제2 위치보정단계(S40)를 더 포함할 수도 있다.
구체적으로 제2 위치보정단계(S40)는, 제2 위치 보정부(600)를 통해 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 정보를 감지하고 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치 정보를 기반으로 상기 제1 단위 전극 시트(A1)의 위치를 보정하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 여기서 제2 위치 보정부(600)에 대한 구체적인 설명은 전술한 내용으로 갈음할 수 있다.
이상에서 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 다양한 실시가 가능하다.
10: 롤 지지부
100: 언와인더부
110: 본체
120: 언와인더 롤러
200: 제1 슬리팅부
300: 제2 슬리팅부
400: 리와인더부
410: 본체
420: 리와인더 롤러
500: 제1 위치 보정부
510: 본체
520: 제1 위치 감지부
530: 제1 위치 조정부
600: 제2 위치 보정부
610: 본체
620: 제2 위치 감지부
630: 제2 위치 조정부
700: 프레임부
700a: 투입홀
710: 바닥부
720: 기둥부
730: 벽부
740: 덮개부
S10: 언와인딩단계
S20: 제1 위치보정단계
S30: 제1 슬리팅단계
S40: 제2 위치보정단계
S50: 제2 슬리팅단계
S60: 리와인딩단계
A0: 전극 시트
A1: 제1 단위 전극 시트
A2: 제2 단위 전극 시트
100: 언와인더부
110: 본체
120: 언와인더 롤러
200: 제1 슬리팅부
300: 제2 슬리팅부
400: 리와인더부
410: 본체
420: 리와인더 롤러
500: 제1 위치 보정부
510: 본체
520: 제1 위치 감지부
530: 제1 위치 조정부
600: 제2 위치 보정부
610: 본체
620: 제2 위치 감지부
630: 제2 위치 조정부
700: 프레임부
700a: 투입홀
710: 바닥부
720: 기둥부
730: 벽부
740: 덮개부
S10: 언와인딩단계
S20: 제1 위치보정단계
S30: 제1 슬리팅단계
S40: 제2 위치보정단계
S50: 제2 슬리팅단계
S60: 리와인딩단계
A0: 전극 시트
A1: 제1 단위 전극 시트
A2: 제2 단위 전극 시트
Claims (17)
- 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트를 권출하는 적어도 하나의 언와인더부;
상기 언와인더부로부터 상기 전극 시트를 공급받아 상기 전극 시트를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제1 슬리팅부;
상기 제1 슬리팅부로부터 상기 제1 단위 전극 시트를 공급받아 상기 제1 단위 전극 시트를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트를 형성하는 적어도 하나의 제2 슬리팅부;
상기 제2 슬리팅부로부터 상기 제2 단위 전극 시트를 공급받아 권취하는 적어도 하나의 리와인더부; 및
내부에 슬리팅 공간이 마련되는 프레임부를 더 포함하고;
상기 제1 슬리팅부; 및 상기 제2 슬리팅부는 상기 프레임부에 설치되는 이차전지 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 전극 시트의 이동 경로 상에 마련되며,
상기 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 전극 시트의 위치를 보정하는 적어도 하나의 제1 위치 보정부를 더 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 위치 보정부는, 상기 프레임부에 장착되는 이차전지 제조장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1 위치 보정부는,
상기 전극 시트의 위치를 감지하는 제1 위치 감지부; 및
상기 제1 위치 감지부로부터 획득한 상기 전극 시트의 위치 정보를 기반으로 상기 전극 시트의 위치를 조정하는 제1 위치 조정부를 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 제1 위치 감지부는, LPC 센서를 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 제1 위치 조정부는, pivot 롤러를 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 1 내지 청구항 2 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 슬리팅부 및 상기 제2 슬리팅부 사이에 마련되어;
상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 보정하는 적어도 하나의 제2 위치 보정부를 더 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 위치 보정부는, 상기 제1 슬리팅부로부터 커팅되어 형성된 제1 단위 전극 시트의 개수에 대응되어 마련되는 이차전지 제조장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 위치 보정부는,
상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 감지하는 제2 위치 감지부; 및
상기 제2 위치 감지부로부터 획득한 상기 제1 단위 전극 시트의 위치 정보를 기반으로 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 조정하는 제2 위치 조정부를 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 제2 위치 감지부는, LPC 센서를 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 제2 위치 조정부는, pivot 롤러를 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 프레임부는,
바닥부;
상기 바닥부로부터 상측으로 연장형성되는 한 쌍의 기둥부;
상기 한 쌍의 기둥부의 측면에 결합되는 벽부;
상기 한 쌍의 기둥부의 상면에 결합되며; 상기 전극 시트가 상기 슬리팅 공간으로 투입되는 투입홀이 형성된 덮개부를 포함하는 이차전지 제조장치. - 청구항 12에 있어서,
복수의 상기 제1 단위 전극 시트는, 상기 제1 슬리팅부로부터 상기 한 쌍의 기둥부를 향하여 분기되어 이동하며;
상기 리와인더부는, 복수개로 마련되어, 상기 한 쌍의 기둥부에 서로 마주보도록 고정 설치되는 이차전지 제조장치. - 청구항 12에 있어서,
상기 제1 슬리팅부 및 상기 제2 슬리팅부는 상기 벽부에 고정 설치되는 이차전지 제조장치. - 전극활물질이 도포 및 건조된 전극 시트를 권출하는 언와인딩단계;
상기 언와인딩단계 이후, 상기 전극 시트를 1차 커팅하여 복수의 제1 단위 전극 시트를 형성하는 제1 슬리팅단계;
상기 제1 슬리팅단계 이후, 상기 제1 단위 전극 시트를 2차 커팅하여 복수의 제2 단위 전극 시트를 형성하는 제2 슬리팅단계; 및
상기 제2 슬리팅 단계 이후, 상기 제2 단위 전극 시트를 권취하는 리와인딩단계를 포함하며;
상기 언와인딩단계, 상기 제1 슬리팅단계, 상기 제2 슬리팅단계 및 상기 리와인딩단계는 연속적으로 수행되는 이차전지 제조방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 언와인딩단계 및 상기 제1 슬리팅단계 사이에서,
상기 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 전극 시트의 위치를 보정하는 제1 위치 보정단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법. - 청구항 15 내지 청구항 16 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 슬리팅단계 및 상기 제2 슬리팅단계 사이에서,
상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 감지하여 상기 제1 단위 전극 시트의 위치를 보정하는 제2 위치 보정단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.
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