KR20230166902A - 압연롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압연 롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤은, 회전축, 상기 회전축 상에 소정 간격을 두고 떨어져 장착된 한 쌍의 롤부재 및 한 쌍의 롤부재 사이에 배치되며, 상기 회전축에 장착되고, 상기 회전축의 회전시 유도가열되도록 마련된 유도 코일 및 유도 코일을 둘러싸는 본체를 포함하는 유도가열롤을 포함한다.

Description

압연롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치{Rolling roll and electrode rolling apparatus comprising the same}
본 발명은 압연롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치에 관한 것이며, 상세하게는 전극 시트의 압연 공정에서, 전극 시트의 무지부로 열을 제공하여 무지부의 구김을 방지할 수 있는 압연롤 및 전극 압연 장치에 관한 것이다.
이차전지에 대한 적용 분야가 넓어짐에 따라 보다 고용량의 이차전지에 대한 수요가 급증하고 있다. 이차전지의 용량을 높이는 방법으로, 전극 활물질의 로딩량을 높이는 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 전극 활물질의 로딩량을 높이게 되면, 전극의 부피가 증가하게 된다. 이때, 전극의 부피를 줄이기 위해서는 보다 높은 압력으로 전극을 압연하는 과정이 요구된다.
도 1 및 도 2는 종래의 압연롤을 이용하여, 전극 시트를 압연하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전극 기재(10)는 양극 또는 음극의 전극 활물질이 도포된 코팅부(12) 및 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부(11)를 갖는다. 무지부(11)는 전극 활물질이 코팅되지 않은 부분이다.
도 2를 참조하면, 전극 기재(10)의 주행방향(MD)을 따라 코팅부(12)가 라인 형태로 구비되며, 전극 기재(10)의 폭 방향(W)을 따라 복수 개의 코팅부(12)가 마련될 수 있고, 인접하는 2개의 코팅부(12) 사이에 무지부(11)가 위치하게 된다.
상기 전극 기재(10)는 한 쌍의 압연 롤러(21, 22)를 통과하면서 압연되는 과정을 거치게 된다. 이때, 압연 롤러(21, 22)는 코팅부(12)와 접촉하며, 코팅부(12)를 가압하게 된다. 이와 같이, 압연되는 과정을 통해 전극 기재(10)의 코팅부(12)의 밀도가 증가하고 부피는 감소하게 된다.
그러나, 전극 기재(10)를 높은 압력으로 압연하는 과정에서, 무지부(11)에 심하게 주름이 생기거나 파단이 발생하는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1765773호에는 전지용 전극 시트 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
본 발명은 전극 시트의 압연 공정에서, 전극 시트의 무지부로 열을 제공하여 무지부의 구김을 방지할 수 있는 압연롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤은, 회전축, 상기 회전축 상에 소정 간격을 두고 떨어져 장착된 한 쌍의 롤부재 및 한 쌍의 롤부재 사이에 배치되며, 상기 회전축에 장착되고, 상기 회전축의 회전시 유도가열되도록 마련된 유도 코일 및 유도 코일을 둘러싸는 본체를 포함하는 유도가열롤을 포함한다.
또한, 상기 유도코일은 교류 전류 인가시 발열되도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 유도가열롤의 본체는 유도 코일에서 전달된 열에 의해 가열되는 가열롤면을 가질 수 있다. 상기 가열롤면을 통해 외부로 열이 전달될 수 있다.
또한, 유도가열롤은 철심을 포함하며, 상기 유도코일은 철심을 둘러싸도록 배치된다. 상기 유도코일은 하나 또는 복수 개로 구비될 수 있다.
또한, 상기 유도코일은 전원공급부와 전기적으로 연결되며, 전원공급부를 통해 유도 코일에 교류 전압이 인가되면 교번 자속이 발생하고, 이에 따라 유도 전류가 발생하며, 이러한 유도 전류로 본체가 줄(Joule) 발열할 수 있다. 이와 같은 구조에서, 발생된 열이 가열롤면을 통해 외부로 전달될 수 있다. 또한, 상기 유도가열롤이 전극 시트의 무지부 상에 위치되는 경우, 압연 과정에서 전극시트의 무지부를 향해 열을 전달하게 되고, 무지부에 강제 연신이 용이하게 일어나도록 할 수 있다.
상기 한 쌍의 롤부재는, 상기 유도가열롤의 일측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제1 롤면을 가진 제1 롤부재 및 상기 유도가열롤의 타측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제2 롤면을 가진 제2 롤부재를 포함할 수 있다. 유도가열롤은 제1 롤부재 및 제2 롤부재 사이에 배치된다. 이때, 유도가열롤의 일면에 제1 롤부재가 접촉하고, 유도가열롤의 타면에 제2 롤부재가 접촉한다.
상기 제1 롤부재는 상기 유도가열롤과 접촉하는 제1 내측면 및 제1 내측면과 반대방향의 제1 외측면을 가질 수 있다. 또한, 제1 내측면과 제1 외측면은 평행하게 마련될 수 있다. 이때, 제1 롤면은 상기 제1 내측면과 제1 외측면을 연결한다. 또한, 제1 내측면은 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 가질 수 있다. 이러한 구조에서, 유도가열롤의 가열롤면 및 제1 롤부재의 제1 롤면은 단차 없이 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 롤부재는, 상기 제1 외측면의 직경이 제1 내측면의 직경보다 작게 마련될 수 있다.
일 실시예로, 제1 롤부재는, 제1 내측면에서 제1 외측면으로 갈수록 제1 롤면의 단면 직경이 작아지는 원뿔대 형상을 가질 수 있다.
또한, 제1 롤부재는, 제1 내측면의 반경이 제1 외측면의 반경보다 0.3mm 내지 0.5mm 범위 내에서 크게 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제1 코어부 및 상기 제1 코어부를 둘러싸고, 상기 제1 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제1 표면부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 롤부재는, 상기 유도가열롤과 접촉하는 제2 내측면 및 제2 내측면과 반대방향의 제2 외측면을 가질 수 있다. 또한, 제2 내측면은 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 가질 수 있다. 또한, 제2 내측면과 제2 외측면은 평행하게 마련될 수 있다. 이때, 제2 롤면은 상기 제2 내측면과 제2 외측면을 연결할 수 있다. 이러한 구조에서, 유도가열롤의 가열롤면 및 제2 롤부재의 제2 롤면은 단차 없이 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 롤부재는, 상기 제2 외측면의 직경이 제2 내측면의 직경보다 작게 마련될 수 있다.
일 실시예로, 제2 롤부재는, 제2 내측면에서 제2 외측면으로 갈수록 제2 롤면의 단면 직경이 작아지는 원뿔대 형상을 가질 수 있다.
또한, 제2 롤부재는, 제2 내측면의 반경이 제2 외측면의 반경보다 0.3mm 내지 0.5mm 범위 내에서 크게 마련될 수 있다.
또한, 상기 제2 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제2 코어부 및 상기 제2 코어부를 둘러싸고, 상기 제2 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제2 표면부를 포함할 수 있다.
또한, 한 쌍의 롤 부재는 유도가열롤을 기준으로 대칭 배열될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 압연 장치는 코팅부와 무지부가 마련된 전극 시트의 주행 경로에 배치되며, 상기 전극 시트를 상하로 가압하는 한 쌍의 압연롤 및 각각의 압연롤의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.
각각의 압연롤은, 회전축, 상기 회전축 상에 소정 간격을 두고 떨어져 장착되며, 전극 시트의 코팅부 상에 각각 위치하는 한 쌍의 롤부재 및 한 쌍의 롤부재 사이에 배치되며, 상기 회전축에 장착되고, 상기 전극시트의 무지부 상에 위치하며, 상기 회전축의 회전시 유도가열되도록 마련된 유도 코일 및 유도 코일을 둘러싸는 본체를 포함하는 유도가열롤을 포함한다.
또한, 상기 유도코일은 교류 전류 인가시 발열되도록 마련되며, 유도가열롤의 본체는 유도 코일에서 전달된 열에 의해 가열되며, 무지부와 마주하게 배치된 가열롤면을 갖는다.
또한, 한 쌍의 롤부재는, 상기 유도가열롤의 일측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제1 롤면을 가진 제1 롤부재 및 상기 유도가열롤의 타측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제2 롤면을 가진 제2 롤부재를 각각 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 롤부재는 상기 유도가열롤과 접촉하며, 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 갖는 제1 내측면 및 제1 내측면과 반대방향의 제1 외측면을 갖고, 제1 롤면은 상기 제1 내측면과 제1 외측면을 연결한다.
또한, 상기 제2 롤부재는, 상기 유도가열롤과 접촉하며, 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 갖는 제2 내측면 및 제2 내측면과 반대방향의 제2 외측면을 갖고, 제2 롤면은 상기 제2 내측면과 제2 외측면을 연결한다.
또한, 상기 제1 롤부재는, 상기 제1 외측면의 직경이 제1 내측면의 직경보다 작고, 상기 제2 롤부재는, 상기 제2 외측면의 직경이 제2 내측면의 직경보다 작게 마련된다.
또한, 상기 제1 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제1 코어부 및 상기 제1 코어부를 둘러싸고, 상기 제1 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제1 표면부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제2 코어부 및 상기 제2 코어부를 둘러싸고, 상기 제2 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제2 표면부를 포함할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 압연 롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치에 따르면, 압연롤이 전극 시트의 코팅부를 가압할 때, 전극시트의 무지부로 열을 제공함으로써, 무지부를 강제 연신시킬 수 있고, 전극 시트의 압연 공정에서 무지부의 구김을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 압연롤을 이용하여, 전극 시트를 압연하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤을 이용하여, 전극 시트를 압연하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 단면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤을 이용하여, 전극 시트를 압연하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 단면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 압연 장치 (100)는, 한 쌍의 압연롤(110, 120) 및 제어부(130)를 포함한다. 상기 제어부(130)는 각각의 압연롤(110, 120)의 작동을 제어한다.
각각의 압연롤(110, 120)은, 회전축(111) 및 상기 회전축(111) 상에 소정 간격을 두고 떨어져 장착되며, 전극 시트(10)의 코팅부(12) 상에 각각 위치하는 한 쌍의 롤부재(115, 117)를 포함한다. 또한, 각각의 압연롤(110, 120)은, 한 쌍의 롤부재(115, 117) 사이에 배치되며, 상기 회전축(111)에 장착된 유도 가열롤(113)을 포함한다.
상기 유도가열롤(113)은 상기 전극시트(10)의 무지부(11) 상에 위치하며, 상기 회전축(111)의 회전시 유도가열되도록 마련된 유도 코일(113b) 및 유도 코일(113b)을 둘러싸는 본체(113a)를 포함한다.
한 쌍의 압연롤(110, 120)은 전극 시트(10)의 주행 경로(MD)에 배치되며, 전극 시트(10)의 상하로 배치된다. 한 쌍의 압연롤(110, 120)은 전극 시트(10)를 상하로 가압하도록 배치된다.
상기 전극 압연 장치(100)는 유도 코일(113b)과 전기적으로 연결된 전원 공급부(150) 및 압연롤(110, 1200)의 회전축(111)을 회전시키기 위한 구동부(140, 예를 들어, 모터)를 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부(150) 및 구동부(140)는 제어부(130)에 의해 제어될 수 있다.
도 1 및 도 2를 통해 설명한 바와 같이, 전극시트(10)는 코팅부(12) 및 무지부(11)를 갖는다. 유도가열롤(113)은 전극 시트(10)의 무지부(11)로 열을 전달하게, 전극 시트(10)의 무지부(11) 상에 위치하게 된다.
상기 유도코일(113b)은 전원공급부(150)와 전기적으로 연결된다. 상기 전원공급부(150)를 통해 유도 코일(113b)에 교류 전압이 인가되면 유도 전류가 발생하고, 이러한 유도 전류로 본체(113a)가 줄(Joule) 발열할 수 있다. 또한, 상기 유도가열롤(113)이 전극 시트(10)의 무지부(11) 상에 위치되는 경우, 한 쌍의 롤부재가 코팅부(12)를 압연하는 과정에서, 상기 유도가열롤(113)이 전극시트(10)의 무지부(11)를 향해 열을 전달하게 되고, 무지부(11)에 강제 연신이 용이하게 일어나도록 할 수 있다.
또한, 한 쌍의 압연롤(110, 120)은 서로 반대 방향으로 회전되면서, 전극 시트(10)를 가압 롤링한다.
한 쌍의 압연롤(110, 120)은 동일한 구조 및 작동 방식을 가지며, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 도 3을 기준으로 상부에 배치된 압연롤(110)을 중심으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 압연롤(110)은 회전축(111), 유도가열롤(113) 및 한 쌍의 롤부재(115, 117)를 포함한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 압연롤(110, 120)은, 회전축(111) 및 상기 회전축(111) 상에 소정 간격을 두고 떨어져 장착되며, 전극 시트(10)의 코팅부(12) 상에 각각 위치하는 한 쌍의 롤부재(115, 117)를 포함한다. 또한, 각각의 압연롤(110, 120)은, 한 쌍의 롤부재(115, 117) 사이에 배치되며, 상기 회전축(111)에 장착된 유도가열롤(113)을 포함한다.
상기 유도가열롤(113)은 상기 전극시트(10)의 무지부(11) 상에 위치하며, 상기 회전축(111)의 회전시 유도가열되도록 마련된 유도 코일(113b) 및 유도 코일(113b)을 둘러싸는 본체(113a)를 포함하는 유도가열롤(113)을 포함한다.
상기 회전축(111)은 전극 시트(10)의 폭 방향(w)과 나란하게 설치된다. 회전축(111)은 제어부(130)에 의해 회전 방향 및 회전 속도가 제어될 수 있다.
상기 유도가열롤(113)은 전극시트(10)의 무지부(11)와 마주하는 위치에 배치되도록 회전축(111)에 장착되고, 회전축(111)의 회전시 유도가열되면서 무지부(11)로 열을 전달한다. 일 예로, 무지부(11)가 전극 시트(10)의 폭 방향(w)의 중앙부에 마련되면, 유도가열롤(113)은 회전축(111)의 중앙부에 장착될 수 있다. 압연 공정 시, 제어부(130)는 구동부(140)를 통해 압연 롤(110)을 회전시키고, 전원공급부(150)를 통해 유도 코일(113b)로 교류 전류를 인가할 수 있다.
유도가열롤(113)은 회전축(110)에 장착된 본체(113a) 및 본체(113a) 내에 배치된 유도 코일(113b)을 포함한다.
또한, 상기 유도코일(113b)은 교류 전류 인가시 발열되도록 마련되며, 유도가열롤(113)의 본체(113a)는 유도 코일(113b)에서 전달된 열에 의해 가열되는 가열롤면(113a-1)을 갖는다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 본체(113a)는 유도 코일(113b)을 둘러싸게 회전축(111)에 장착된다. 본체(113a)는 무지부(11)의 폭에 대응되는 롤폭(Wr)을 가지고, 유도 코일(113b)에서 전달된 열에 의해 가열되는 가열롤면(113a-1)을 가진다.
또한, 본체(113a)는 회전축(111)의 직경보다 큰 직경을 가진다. 본체(113a)는 원형 단면을 가진 원통형태를 가진다. 본체(113a)는 회전축(111)의 중앙부를 둘러싸게 회전축(111)에 장착된다. 일예로, 본체(113a)는 스테인레스 스틸 재질로 형성될 수 있다.
또한, 유도 코일(113b)은 본체(113a)에 내장되고, 교류 전류 인가시 자기장을 발생하면서 발열된다. 유도 코일(113b)에서 발생된 열에 의해, 본체(113a)는 소정의 온도로 가열된다. 또한, 가열롤면(113a-1)을 통해 열이 본체 외부(무지부)로 전달된다.
전극 시트(10)의 압연 공정에서, 유도가열롤(113)은 무지부(11)와 마주하도록 배치되며, 무지부(11)로 열을 전달하여, 무지부(11)가 강제 연신되도록 함으로써, 무지부(11)의 구김을 방지할 수 있다.
한 쌍의 롤부재(115, 117)는 유도가열롤(113)의 양 측에 구비된다. 한 쌍의 롤부재(115, 117)는 회전축(111)에 장착되어, 회전축(111)의 회전시 전극 시트(10)를 가압 롤링한다.
유도가열롤(113)이 회전축(111)의 중앙부에 설치된 경우, 한 쌍의 롤부재(115, 117)는 유도가열롤(113)을 사이에 두고, 회전축(111)에 각각 장착된다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 한 쌍의 롤 부재를 설치 위치에 따라, 제1 롤부재(115)와 제2 롤부재(117)로 구분하여 지칭한다.
상기 한 쌍의 롤부재(115, 117)는, 상기 유도가열롤(113)의 일측에 배치되고, 압연 대상물(전극시트의 코팅부)과 접촉하는 제1 롤면을 가진 제1 롤부재(115) 및 상기 유도가열롤(113)의 타측에 배치되고, 압연 대상물(전극시트의 코팅부)과 접촉하는 제2 롤면을 가진 제2 롤부재(117)를 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 전극 압연 장치(100)는 한 쌍의 롤부재(115, 117)를 통해 2개의 코팅부(12)의 압연 공정을 수행하고, 유도가열롤(113)을 통해 2개의 코팅부(12) 사이에 위치한 무지부(11)에 열을 가할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 롤부재(115)는 유도가열롤(113)의 일측에서, 회전축(111)에 장착될 수 있다. 제1 롤부재(115)는 유도가열롤(113)과 분리가능하게 회전축(111)에 장착될 수 있다.
제1 롤부재(115)는 회전축(111)의 회전시 코팅부(12)를 가압 롤링하는 제1 롤면(115c-3)을 갖고, 제1 롤면(115c-3)은 가열롤면(113a-1)과 단차 없이 연결될 수 있다.
또한, 제1 롤부재(115)는 제1 코어부(115a)와 제1 표면부(115b)를 포함한다. 구체적으로, 제1 롤부재(115)는 상기 회전축(111)에 결합된 제1 코어부(115a) 및 상기 제1 코어부(115a)를 둘러싸고, 상기 제1 코어부(115a)의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제1 표면부(115b)를 포함할 수 있다.
또한, 제1 코어부(115a)는 원뿔대 구조를 가질 수 있다. 제1 코어부(115a)는 회전축(111)에 장착되며, 제1 코어부(115a)는 스테인레스 스틸 재질로 형성될 수 있다.
또한, 제1 표면부(115b)는 제1 코어부(115a)를 둘러싸게 마련되고, 제1 코어부(115a)와 상이한 열전도율을 가진다. 제1 표면부(115b)는 제1 코어부(115a)의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 재질로 제1 코어부(115a)의 표면에 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제1 롤부재(115)는 상기 유도가열롤(113)과 접촉하며, 유도가열롤(113)의 직경과 동일한 직경을 갖는 제1 내측면(115c-1) 및 제1 내측면(115c-1)과 반대방향의 제1 외측면(115c-2)을 갖고, 제1 롤면(115c-3)은 상기 제1 내측면(115c-1)과 제1 외측면(115c-2)을 연결한다.
제1 롤부재(115)는 제1 내측면(115c-1), 제1 외측면(115c-2) 및 제1 롤면(115c-3)을 가진 원뿔대 형상을 가진다. 여기서, 제1 내측면(115c-1)은 유도가열롤(113)의 일면과 접촉하는 면이다.
제1 외측면(115c-2)은 제1 내측면(115c-1)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 제1 내측면(115c-1)과 평행하게 마련된 면이다. 또한, 제1 롤면(115c-3)은 회전축(111)을 둘러싸고, 제1 내측면(115c-1)과 제1 외측면(115c-2)을 연결하는 면이다. 제1 롤면(115c-3)에는 제1 표면부(115b)가 마련된다.
제1 롤부재(115)는 제1 내측면(115c-1)에서 제1 외측면(115c-2)으로 갈수록 제1 롤면(115c-3)의 단면 직경이 작아지는 구조를 가진다. 제1 롤부재(115)는 제1 내측면(115c-1)의 직경이 유도가열롤(113)의 직경과 동일하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 롤부재(115)는 상기 제1 외측면의 직경(또는 반경)이 제1 내측면의 직경(또는 반경)보다 작게 마련될 수 있다.
제1 롤부재(115)는 제1 내측면의 반경(R1)이 제1 외측면의 반경(R2)보다 0.3mm 내지 0.5mm 범위 내에서 크게 마련된다. 즉, 제1 내측면(115c-1)의 반경(R1)과, 제1 외측면(115c-2)의 반경(R2)의 차이(R1-R2=t)가 0.3mm 내지 0.5mm 범위 내이다.
또한, 한 쌍의 롤 부재(115, 117)는 유도가열롤(113)을 기준으로 대칭 배열될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 롤부재(115, 117)는 유도가열롤(113)을 기준으로 대칭된 형태를 갖는다.
제2 롤부재(117)는 유도가열롤(113)의 타측에서 회전축(111)에 장착된다 제2 롤부재(117)는 유도가열롤(113)과 분리가능하게 회전축(111)에 장착될 수 있다. 제2 롤부재(117)는 유도가열롤(113)을 사이에 두고 제1 롤부재(115)와 이격되게 회전축(111)에 장착된다. 제2 롤부재(117)는 회전축(111)의 회전 시 코팅부(12)를 가압 롤링하는 제2 롤면(117c-3)을 갖는다. 또한, 제2 롤면(117c-3)은 가열롤면(113a-1)에 대해 단차 없이 연결될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 롤부재(117)는 제2 코어부(117a)와 제2 표면부(117b)를 포함한다. 구체적으로, 제2 롤부재(117)는 상기 회전축(111)에 결합된 제2 코어부(117a) 및 상기 제2 코어부(117a)를 둘러싸고, 상기 제2 코어부(117a)의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제2 표면부(117b)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 코어부(117a)는 원뿔대 구조로 마련된다. 제2 코어부(117a)는 회전축(111)에 장착되며, 제2 코어부(117a)는 제1 코어부(115a)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.
또한, 제2 표면부(117b)는 제2 코어부(117a)를 둘러싸게 마련되고, 제2 코어부(117a)와 상이한 열전도율을 가진다. 제2 표면부(117b)는 제2 코어부(117a)의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 재질로, 제2 코어부(117a)의 표면에 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제2 롤부재(117)는 상기 유도가열롤(113)과 접촉하며, 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 갖는 제2 내측면(117c-1) 및 제2 내측면(117c-1)과 반대방향의 제2 외측면(117c-2)을 갖고, 제2 롤면(117c-3)은 상기 제2 내측면(117c-1)과 제2 외측면(117c-2)을 연결한다.
또한, 제2 롤부재(117)는 제2 내측면(117c-1), 제2 외측면(117c-2)과 제2 롤면(117c-3)을 가진 원뿔대 형상을 가진다. 여기서, 제2 내측면(117c-1)은 유도가열롤(113)의 타면과 접촉하는 면이다. 제2 롤부재(117)는 제2 내측면(117c-1)의 직경이 유도가열롤(113)의 직경과 동일하게 마련될 수 있다.
제2 외측면(117c-2)은 제2 내측면(117c-1)의 직경보다 작은 직경(또는 반경)을 가지며, 제2 내측면(117c-1)과 평행하게 마련된 면이다.
또한, 상기 제2 롤부재(117)는 상기 제2 외측면의 직경(또는 반경)이 제2 내측면의 직경(또는 반경)보다 작게 마련될 수 있다.
또한, 제2롤부재(117는 제2 내측면(117c-1)에서 제2 외측면(117c-2)으로 갈수록 제2 롤면(117c-3)의 단면 직경이 작아지는 구조를 가진다. 제2 롤면(117c-3)은 회전축(111)을 둘러싸고, 제2 내측면(117c-1)과 제2 외측면(117c-2)을 연결하는 면이다. 제2 롤면(117c-3)에는 제2 표면부(117b)가 마련된다.
또한, 제2 롤부재는, 제2 내측면의 반경(R1)이 제2 외측면의 반경(R2)보다 0.3mm 내지 0.5mm 범위 내에서 크게 마련된다. 즉, 제2 내측면(117c-1)의 반경(R1)과, 제2 외측면(117c-2)의 반경(R2)의 차이(R1-R2=t)가 0.3mm 내지 0.5mm 범위이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 전극시트(10)의 코팅부(12)를 가압 롤링하는 한 쌍의 롤부재(115, 117) 및 무지부(11)로 열을 제공하는 유도가열롤(113)을 포함함으로써, 전극 시트(10)의 압연 공정에서 무지부(11)로 열을 제공하여 무지부(11)의 구김을 방지할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 일 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 전극 압연 장치 110, 120: 압연롤
111: 회전축 113: 유도가열롤
113a: 본체 113a-1: 가열롤면
113b: 유도 코일 115: 제1 롤부재
115a: 제1 코어부 115b: 제1 표면부
115c-1: 제1 내측면 115c-2: 제1 외측면
115c-3: 제1 롤면 117: 제2 롤부재
117a: 제2 코어부 117b: 제2 표면부
117c-1: 제2 내측면 117c-2: 제2 외측면
117c-3: 제2 롤면 130: 제어부
10: 전극 시트 11: 무지부
12: 코팅부

Claims (15)

  1. 회전축;
    상기 회전축 상에 소정 간격을 두고 떨어져 장착된 한 쌍의 롤부재; 및
    한 쌍의 롤부재 사이에 배치되며, 상기 회전축에 장착되고, 상기 회전축의 회전시 유도가열되도록 마련된 유도 코일 및 유도 코일을 둘러싸는 본체를 포함하는 유도가열롤을 포함하는 압연 롤.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도코일은 교류 전류 인가시 발열되도록 마련되며,
    유도가열롤의 본체는 유도 코일에서 전달된 열에 의해 가열되는 가열롤면을 갖는 압연 롤.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 롤부재는, 상기 유도가열롤의 일측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제1 롤면을 가진 제1 롤부재 및 상기 유도가열롤의 타측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제2 롤면을 가진 제2 롤부재를 포함하는 압연 롤.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 롤부재는 상기 유도가열롤과 접촉하며, 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 갖는 제1 내측면 및 제1 내측면과 반대방향의 제1 외측면을 갖고,
    제1 롤면은 상기 제1 내측면과 제1 외측면을 연결하는 압연롤.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 롤부재는, 상기 제1 외측면의 직경이 제1 내측면의 직경보다 작은 압연롤.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제1 코어부 및 상기 제1 코어부를 둘러싸고, 상기 제1 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제1 표면부를 포함하는 압연롤.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 롤부재는, 상기 유도가열롤과 접촉하며, 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 갖는 제2 내측면 및 제2 내측면과 반대방향의 제2 외측면을 갖고,
    제2 롤면은 상기 제2 내측면과 제2 외측면을 연결하는 압연롤.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 롤부재는, 상기 제2 외측면의 직경이 제2 내측면의 직경보다 작은 압연롤.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제2 코어부 및 상기 제2 코어부를 둘러싸고, 상기 제2 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제2 표면부를 포함하는 압연롤.
  10. 제 1 항에 있어서,
    한 쌍의 롤 부재는 유도가열롤을 기준으로 대칭 배열된 압연 롤.
  11. 코팅부와 무지부가 마련된 전극 시트의 주행 경로에 배치되며, 상기 전극 시트를 상하로 가압하는 한 쌍의 압연롤; 및
    각각의 압연롤의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    각각의 압연롤은, 회전축;
    상기 회전축 상에 소정 간격을 두고 떨어져 장착되며, 전극 시트의 코팅부 상에 각각 위치하는 한 쌍의 롤부재; 및
    한 쌍의 롤부재 사이에 배치되며, 상기 회전축에 장착되고, 상기 전극시트의 무지부 상에 위치하며, 상기 회전축의 회전시 유도가열되도록 마련된 유도 코일 및 유도 코일을 둘러싸는 본체를 포함하는 유도가열롤을 포함하는 전극 압연 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유도코일은 교류 전류 인가시 발열되도록 마련되며,
    유도가열롤의 본체는 유도 코일에서 전달된 열에 의해 가열되며, 무지부와 마주하게 배치된 가열롤면을 갖는 전극 압연 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    한 쌍의 롤부재는, 상기 유도가열롤의 일측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제1 롤면을 가진 제1 롤부재 및 상기 유도가열롤의 타측에 배치되고, 압연 대상물과 접촉하는 제2 롤면을 가진 제2 롤부재를 포함하며,
    상기 제1 롤부재는 상기 유도가열롤과 접촉하며, 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 갖는 제1 내측면 및 제1 내측면과 반대방향의 제1 외측면을 갖고,
    제1 롤면은 상기 제1 내측면과 제1 외측면을 연결하며,
    상기 제2 롤부재는, 상기 유도가열롤과 접촉하며, 유도가열롤의 직경과 동일한 직경을 갖는 제2 내측면 및 제2 내측면과 반대방향의 제2 외측면을 갖고,
    제2 롤면은 상기 제2 내측면과 제2 외측면을 연결하는 전극 압연 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 롤부재는, 상기 제1 외측면의 직경이 제1 내측면의 직경보다 작고,
    상기 제2 롤부재는, 상기 제2 외측면의 직경이 제2 내측면의 직경보다 작은 전극 압연 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제1 코어부 및 상기 제1 코어부를 둘러싸고, 상기 제1 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제1 표면부를 포함하고,
    상기 제2 롤부재는 상기 회전축에 결합된 제2 코어부 및 상기 제2 코어부를 둘러싸고, 상기 제2 코어부의 열전도율보다 낮은 열전도율을 가진 제2 표면부를 포함하는 전극 압연 장치.
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