KR20240047647A - 전극 노칭장치 - Google Patents

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KR20240047647A
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김동범
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 전극 노칭장치를 개시한다. 본 발명의 전극 노칭장치는, 전극시트의 무지부에 전극탭을 형성하는 노칭부; 연결시트가 권취되는 리와인더 롤러; 상기 노칭부와 상기 리와인더 롤러 사이에 배치되고, 상기 전극시트와 상기 연결시트가 안착되는 스플라이싱 테이블; 상기 스플라이싱 테이블에 안착된 상기 전극시트와 상기 연결시트의 위치를 촬영하는 카메라부; 상기 전극시트의 제1기준 위치와 상기 연결시트의 제2기준 위치를 표시하는 가이드 포인터부; 및 상기 전극시트가 제1기준 위치에 일치되고, 상기 연결시트가 제2기준 위치에 일치되도록 상기 스플라이싱 테이블과 상기 리와인더 롤러의 위치를 정렬하는 위치 정렬부;를 포함한다.

Description

전극 노칭장치{EGECTRODE NOTCHING APPARATUS}
본 발명은 전극시트의 교체시 전극시트들이 정확하게 연결되고, 전극시트의 손실을 방지하며, 전극시트의 연결 시간을 단축할 수 있는 전극 노칭장치에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지는 양극, 음극 및 전해질을 포함하고, 화학 반응을 이용하여 전기 에너지를 발생시킨다. 이차전지는 충방전이 가능한 장점에 의해 사용이 점차적으로 늘고 있는 추세이다. 이와 같은 이차전지 중에서도 리튬 이차 전지는 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에, 전자 통신 기기의 전원으로 사용되거나 고출력의 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 구동원 등으로 널리 사용되고 있다.
이러한 이차전지의 형상 측면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 증가되고 있다. 이차전지의 재료 측면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 증가되고 있다.
전극시트가 언와인더에서 풀려 노칭모듈에 공급되고, 노칭모듈이 전극의 무지부에 전극탭을 동일 간격으로 형성한다. 전극탭이 형성된 전극은 리와인더에 다시 권취된다.
언와인더(unwinder)에서는 새로운 전극시트를 교체할 때마다 기존의 전극을 자르고, 새로운 전극을 이어 붙인다. 또한, 리와인더(rewinder)에서는 새로운 보빈으로 교체한다. 이때, 리와인더에서는 기존의 전극을 자른 후 연결필름(PET)이나 전극과 연결을 한다.
그러나, 종래에는 작업자가 리와인더에서 수동으로 전극으로 연결하므로, 작업자의 숙련도에 따라 전극의 연결부위의 정렬 및 접합 간격 등에 편차가 발생할 수 있다. 또한, 전극의 연결부위에서 정렬 및 접합 간격의 편차가 발생할 경우, 전극의 장력(tension)이 전극의 폭방향으로 불균일해지므로, 전극의 사행이 발생될 수 있다. 또한, 전극이 사행됨에 따라 리와인더에서 전극의 권취 위치가 틀어지는 등 다양한 불량의 원인이 될 수 있다. 또한, 전극의 불량이 발생될 경우, 해당 전극을 폐기하고 새로운 전극을 다시 연결하는 과정을 추가적으로 수행해야 하므로, 평균 공정 시간(tact time)이 증가될 수 있다.
또한, 작업자가 전극의 연결부위와 권취 위치를 일치시키기 위해 전극과의 거리를 측정하는 과정도 포함한다. 또한, 연결필름과 전극을 연결하는 경우, 연결필름의 폭이 전극의 폭보다 크므로, 전극을 연결필름의 중앙에 위치시켜야 한다. 이러한 과정에서 작업자의 숙련도에 따라 평균 공정 시간이 증가하고, 작업 손실이 증가할 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2020-0109041호(2020. 09. 22 공개, 발명의 명칭: 전극기재의 노칭방법 및 노칭장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전극시트의 연결 위치를 정확하게 시각적으로 확인할 수 있는 전극 노칭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전극시트와 연결시트의 연결 위치를 보정할 수 있는 전극 노칭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 작업자의 연결 작업 시간이 현저히 단축될 수 있는 전극 노칭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 작업자의 숙련도에 거의 상관없이 전극시트와 연결시트를 연결하는 작업의 균일성을 확보할 수 있는 전극 노칭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 전극 노칭장치는, 전극시트의 무지부에 전극탭을 형성하는 노칭부; 연결시트가 권취되는 리와인더 롤러; 상기 노칭부와 상기 리와인더 롤러 사이에 배치되고, 상기 전극시트와 상기 연결시트가 안착되는 스플라이싱 테이블; 상기 스플라이싱 테이블에 안착된 상기 전극시트와 상기 연결시트의 위치를 촬영하는 카메라부; 상기 전극시트의 제1기준 위치와 상기 연결시트의 제2기준 위치를 표시하는 가이드 포인터부; 및 상기 전극시트가 제1기준 위치에 일치되고, 상기 연결시트가 제2기준 위치에 일치되도록 상기 스플라이싱 테이블과 상기 리와인더 롤러의 위치를 정렬하는 위치 정렬부;를 포함한다.
상기 스플라이싱 테이블은, 상기 전극시트가 안착되는 고정 테이블; 및 상기 고정 테이블과 상기 리와인더 롤러 사이에 배치되고, 상기 전극시트가 제1기준 위치에 정렬되도록 상기 위치 정렬부에 의해 상기 전극시트의 폭방향으로 이동 가능하게 설치되는 정렬 테이블;을 포함할 수 있다.
상기 고정 테이블의 상측에는 상기 전극시트를 고정시키도록 제1고정바가 설치되고, 상기 정렬 테이블의 상측에는 상기 전극시트를 고정시키도록 제2고정바가 설치될 수 있다.
상기 위치 정렬부는, 상기 전극시트가 상기 제1기준 위치에 일치되도록 상기 스플라이싱 테이블의 위치를 정렬하는 테이블 정렬부; 및 상기 연결시트가 상기 제2기준 위치에 일치되도록 상기 리와인더 롤러의 위치를 정렬하는 리와인더 정렬부;를 더 포함할 수 있다.
상기 스플라이싱 테이블은 투광성 재질로 형성될 수 있다.
상기 전극 노칭장치는 상기 스플라이싱 테이블에 광을 조사하는 광조사부;를 더 포함할 수 있다.
상기 광조사부는 상기 스플라이싱 테이블의 하측에 배치될 수 있다.
상기 가이드 포인터부는, 상기 스플라이싱 테이블에 상기 제1기준 위치를 표시하는 제1가이드 포인터; 및 상기 스플라이싱 테이블 또는 상기 리와인더 롤러에 상기 제2기준 위치를 표시하는 제2가이드 포인터;를 포함할 수 있다.
상기 제1가이드 포인터와 상기 제2가이드 포인터는 상기 전극시트의 폭방향 양측에 선형으로 광을 조사하여 상기 제1기준 위치와 상기 제2기준 위치를 표시할 수 있다.
상기 제1가이드 포인터와 상기 제2가이드 포인터 중 적어도 하나는 상기 스플라이싱 테이블의 하측에 배치될 수 있다.
상기 연결시트가 연결전극인 경우, 상기 제1가이드 포인터는 상기 전극시트와 상기 연결전극이 일치되도록 상기 제1기준 위치를 표시하고, 상기 제2가이드 포인터는 상기 연결전극이 상기 리와인더 롤러의 길이방향 중앙에 권취되도록 상기 제2기준 위치를 표시할 수 있다.
상기 연결시트가 연결필름인 경우, 상기 제1가이드 포인터는 상기 전극시트가 연결필름의 폭방향 중앙에 위치되도록 상기 제1기준 위치를 표시하고, 상기 제2가이드 포인터는 상기 연결필름이 상기 리와인더 롤러의 길이방향 중앙에 권취되도록 상기 제2기준 위치를 표시할 수 있다.
상기 카메라부는 상기 전극시트와 상기 연결시트의 폭방향과 나란하게 배치되는 선형 카메라부일 수 있다.
상기 카메라부는 상기 스플라이싱 테이블의 하측에 배치될 수 있다.
상기 전극 노칭장치는 상기 전극시트와 상기 연결시트의 절단시 발생되는 이물질을 제거하도록 상기 스플라이싱 테이블에 설치되는 이물질 제거부;를 더 포함할 수 있다.
상기 이물질 제거부는, 상기 스플라이싱 테이블에 배치되는 에어 흡입부; 및 상기 에어 흡입부에 흡입력을 제공하도록 상기 에어 흡입부에 연결되는 에어 블로어;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 가이드 포인터부가 전극시트의 제1기준 위치와 연결시트의 제2기준 위치를 표시하므로, 전극시트의 연결 위치를 정확하게 시각적으로 확인할 수 있다.
본 발명에 의하면, 카메라부가 전극시트와 연결시트의 위치를 판독하고, 제어부가 전극시트와 연결시트의 연결 위치를 보정하도록 위치 정렬부를 제어한다. 이에 따라, 전극시트와 연결시트가 연결 위치에 정확하게 위치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 스플라이싱 테이블과 리와인더 롤러가 정렬되면, 전극시트와 연결시트가 제1기준 위치와 제2기준 위치에 정확하게 일치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 전극시트와 연결시트가 제1기준 위치와 제2기준 위치에 정확하게 일치되므로, 작업자의 연결 작업 시간이 현저히 단축될 수 있다.
본 발명에 의하면, 작업자의 숙련도에 거의 상관없이 전극시트와 연결시트를 연결하는 작업의 균일성을 확보할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 스플라이싱 테이블과 리와인더 롤러가 전극시트와 연결시트를 정렬하는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결전극의 위치를 정의하는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결전극의 위치 편차를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결필름의 위치를 정하는 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전극 노칭장치에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전극 노칭장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 노칭장치(100)는 노칭부(120), 리와인더 롤러(130), 스플라이싱 테이블(140), 카메라부(150), 가이드 포인터부(160) 및 위치 정렬부(170)를 포함한다.
언와인더 롤러(110)에는 전극시트(10)가 권취된다. 전극시트(10)는 유지부(11)와 무지부(12)를 포함한다. 유지부(11)는 전극시트(10)에서 활물질이 도포된 영역이고, 무지부(12)는 전극시트(10)에서 활물질이 도포되지 않은 영역이다. 무지부(12)는 전극시트(10)의 폭방향 일측 또는 양측에는 전극시트(10)의 길이방향을 따라 소정의 폭을 갖는다.
언와인더 롤러(110)에서 풀리는 전극시트(10)는 노칭부(120)에 공급된다. 노칭부(120)는 전극시트(10)의 무지부(12)를 절단하여 복수의 전극탭(13)을 형성한다. 복수의 전극탭(13)은 무지부(12)의 길이방향을 따라 등간격으로 형성될 수 있다. 노칭부(120)는 펀치(punch) 또는 레이저(Gaser)에 의해 무지부(12)를 절단하여 복수의 전극탭(13)을 형성할 수 있다. 이러한 노칭부(120)는 다양한 형태가 적용될 수 있다.
리와인더 롤러(130)에는 연결시트(20)가 권취된다. 전극시트(10)가 사행되거나 파손된 상태로 이송되는 경우, 작업자가 전극 노칭장치(100)를 정지시킨 후 전극시트(10)를 폭방향으로 잘라낸다. 전극시트(10)의 일정 구간을 절단하거나 사행을 바로 잡은 후 노칭부(120)와 리와인더 롤러(130) 사이의 전극시트(10)를 테이프로 다시 연결한다.
또한, 리와인더 롤러(130)에서 전극시트(10)의 권취가 완료된 다음 새로운 보빈을 교체하는 경우에는, 보빈에 감긴 연결필름(23)과 전극시트(10)를 테이프로 연결할 수 있다. 연결필름(23)은 열안정성이 높고 기계적 강도가 강한 폴리에스테르필름(PET:poGyethyGeneterephthaGate) 등과 같은 합성수지로 제작될 수 있다. 테이프는 수동이나 자동으로 전극시트(10)와 연결필름(23)에 부착될 수 있다.
상기한 바와 같이, 리와인더 롤러(130)에는 공정 상황에 따라 전극시트(10) 또는 연결필름(23)(PET)이 권취되며, 이러한 리와인더 롤러(130)에 감긴 전극시트(10)와 연결필름(23)을 연결시트(20)라고 칭하기로 한다.
스플라이싱 테이블(140)은 노칭부(120)와 리와인더 롤러(130) 사이에 배치되고, 전극시트(10)와 연결시트(20)의 연결 공정에서 전극시트(10)와 연결시트(20)가 안착된다. 스플라이싱 테이블(140)은 리와인더 롤러(130)에 전극롤의 권취 완료된 후 전극시트(10)를 절단하는 구성이다. 또한, 전극시트(10)와 연결시트(20)가 테이프로 연결될 때에 전극시트(10)와 연결시트(20)가 안착되는 구성이다.
카메라부(150)는 스플라이싱 테이블(140)에 안착된 전극시트(10)와 연결시트(20)의 위치를 촬영한다. 카메라부(150)는 전극시트(10)와 연결시트(20)에 광을 조사하고, 반사광을 감지하여 전극시트(10)와 연결시트(20)의 위치를 판독한다. 카메라부(150)로는 비전 카메라가 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 스플라이싱 테이블과 리와인더 롤러가 전극시트와 연결시트를 정렬하는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결전극의 위치를 정의하는 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결전극의 위치 편차를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 가이드 포인터부(160)는 전극시트(10)의 제1기준 위치(R1)와 연결시트(20)의 제2기준 위치(R2)를 표시한다. 가이드 포인터부(160)는 전극시트(10)의 연결시트(20)의 폭방향 양측에 각각 광을 조사하여 제1기준 위치(R1)와 제2기준 위치(R2)를 표시한다. 제1기준 위치(R1)는 전극시트(10)의 폭방향 양측에 전극시트(10)의 폭과 동일한 거리만큼 이격된다. 제2기준 위치(R2)는 연결시트(20)의 폭방향 양측에 연결시트(20)의 폭과 동일한 거리만큼 이격된다. 상기 가이드 포인터부(160)가 전극시트(10)의 제1기준 위치(R1)와 연결시트(20)의 제2기준 위치(R2)를 표시하므로, 전극시트의 연결 위치를 정확하게 시각적으로 확인할 수 있다.
위치 정렬부(170)는 전극시트(10)가 제1기준 위치(R1)에 일치되고, 연결시트(20)가 제2기준 위치(R2)에 일치되도록 스플라이싱 테이블(140)과 리와인더 롤러(130)의 위치를 정렬한다. 즉, 제어부(PGC)가 카메라부(150)에서 판독된 전극시트(10)와 연결시트(20)의 위치 편차를 보정하고, 위치 정렬부(170)가 보정 위치만큼 스플라이싱 테이블(140)과 리와인더 롤러(130)의 위치를 정렬할 수 있다.
상기와 같이, 카메라부(150)가 전극시트(10)와 연결시트(20)의 위치를 판독하고, 제어부가 전극시트(10)와 연결시트(20)의 연결 위치를 보정하도록 위치 정렬부(170)를 제어한다. 그리고, 위치 정렬부(170)가 제어부로부터 수신된 보정 위치에 대응되도록 스플라이싱 테이블(140)과 리와인더 롤러(130)의 위치를 정렬한다. 스플라이싱 테이블(140)과 리와인더 롤러(130)가 정렬되면, 전극시트(10)와 연결시트(20)가 제1기준 위치(R1)와 제2기준 위치(R2)에 정확하게 일치된다. 결과적으로, 작업자가 제1기준 위치(R1)와 제2기준 위치(R2)를 시각적으로 보고 전극시트(10)와 연결시트(20)의 연결 위치를 정확하게 확인할 수 있다. 또한, 작업자의 연결 작업 시간이 현저히 단축될 수 있다. 또한, 작업자의 숙련도에 거의 상관없이 연결 작업의 균일성을 확보할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 스플라이싱 테이블(140)은 고정 테이블(141)과 정렬 테이블(143)을 포함한다.
고정 테이블(141)의 상측에는 전극시트(10)가 안착된다. 고정 테이블(141)은 하부 고정 테이블(141a)과, 하부 고정 테이블(141a)에 안착되는 상부 고정 테이블(141b)을 포함하다.
정렬 테이블(143)은 고정 테이블(141)과 리와인더 롤러(130) 사이에 배치되고, 전극시트(10)가 연결 위치에 정렬되도록 위치 정렬부(170)에 의해 전극시트(10)의 폭방향으로 이동 가능하게 설치된다. 정렬 테이블(143)은 하부 정렬 테이블(143a)과, 하부 정렬 테이블(143a)의 상측에 안착되는 상부 정렬 테이블(143b)을 포함한다. 상부 정렬 테이블(143b)과 하부 정렬 테이블(143a)은 위치 정렬부(170)에 의해 전극시트(10)의 폭방향으로 함께 이동된다.
고정 테이블(141)의 상측에는 전극시트(10)를 고정시키도록 제1고정바(145)가 설치된다. 정렬 테이블(143)의 상측에는 전극시트(10)를 고정시키도록 제2고정바(146)가 설치된다. 전극시트(10)를 절단하거나 연결할 때에 제1고정바(145)와 제2고정바(146)가 하강되어 전극시트(10)를 위치 고정시킨다. 제1고정바(145)와 제2고정바(146)는 전극시트(10)의 폭방향과 나란하게 배치된다.
위치 정렬부(170)는 테이블 정렬부(171)와 리와인더 정렬부(173)를 포함한다.
테이블 정렬부(171)는 전극시트(10)가 제1기준 위치(R1)에 일치되도록 스플라이싱 테이블(140)의 위치를 정렬한다. 테이블 정렬부(171)는 스플라이싱 테이블(140)을 전극시트(10)의 폭방향으로 이동시킨다. 이러한 테이블 정렬부(171)로는 정확한 위치 제어가 가능한 스탭 모터, 리니어 모터, 유압 실린더 등이 적용될 수 있다.
리와인더 정렬부(173)는 연결시트(20)가 제2기준 위치(R2)에 일치되도록 리와인더 롤러(130)의 위치를 정렬한다. 리와인더 정렬부(173)는 리와인더 롤러(130)를 전극시트(10)의 폭방향으로 이동시킨다. 이러한 리와인더 정렬부(173)로는 정확한 위치 제어가 가능한 스탭 모터, 리니어 모터, 유압 실린더 등이 적용될 수 있다.
상기 전극시트(10)와 연결시트(20) 중 어느 하나가 제1기준 위치(R1)나 제2기준 위치(R2)를 벗어난 경우, 상기 테이블 정렬부(171) 및 리와인더 정렬부(173) 중 어느 하나만 구동될 수 있다. 또한, 상기 전극시트(10)와 연결시트(20)가 제1기준 위치(R1)와 제2기준 위치(R2)를 모두 벗어난 경우, 상기 테이블 정렬부(171)와 리와인더 정렬부(173)가 함께 구동될 수 있다.
스플라이싱 테이블(140)은 투광성 재질로 제작될 수 있다. 투광성 재질로는 투명한 아크릴 수지, 우레탄 수지, 석영 재질 등 다양한 재질이 적용될 수 있다. 이에 따라, 카메라부(150)가 스플라이싱 테이블(140)의 하측이나 상측에 배치하더라도 전극시트(10)와 연결시트(20)의 위치를 정확하게 판독할 수 있다. 또한, 가이드 포인터부(160) 역시 스플라이싱 테이블(140)의 내측이나 외측에 배치하더라도 전극시트(10)와 연결시트(20)의 제1기준 위치(R1)와 제2기준 위치(R2)를 스플라이싱 테이블(140)이나 리와인더 롤러(130) 등에 정확하게 표시할 수 있다.
전극 노칭장치(100)는 스플라이싱 테이블(140)에 광을 조사하는 광조사부(180)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 광조사부(180)가 스플라이싱 테이블(140)에 광을 조사한 상태에서 카메라부(150)가 전극시트(10)와 연결시트(20)의 위치를 판독하므로, 카메라부(150)의 위치 판독이 보다 정확해질 수 있다.
광조사부(180)는 스플라이싱 테이블(140)의 하측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 광조사부(180)가 연결시트(20)의 이송 경로를 회피하도록 설치될 수 있다. 또한, 전극 노칭장치(100)의 설치 자유도를 향상시킬 수 있다.
가이드 포인터부(160)는 제1가이드 포인터(161) 및 제2가이드 포인터(162)를 포함할 수 있다.
제1가이드 포인터(161)는 스플라이싱 테이블(140)에 제1기준 위치(R1)를 표시한다. 제1가이드 포인터(161)는 전극시트(10)의 폭과 동일한 간격만큼 제1기준 위치(R1)에 레이저를 조사하여 표시한다. 제1가이드 포인터(161)가 직진성을 갖는 레이저를 조사하므로, 레이저가 공기나 투광재질의 스플라이싱 테이블(140)을 통과할 때에 회절되거나 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제1기준 위치(R1)가 정확하게 표시될 수 있다.
제2가이드 포인터(162)는 스플라이싱 테이블(140)에 제2기준 위치(R2)를 표시한다. 제2가이드 포인터(162)는 연결시트(20)의 폭과 동일한 간격만큼 제2기준 위치(R2)에 레이저를 조사하여 표시한다. 제2가이드 포인터(162)가 직진성을 갖는 레이저를 조사하므로, 레이저가 공기나 투광재질의 스플라이싱 테이블(140)을 통과할 때에 회절되거나 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제2기준 위치(R2)가 정확하게 표시될 수 있다.
제1가이드 포인터(161)와 제2가이드 포인터(162)는 전극시트(10)의 폭방향 양측에 선형으로 광을 조사하여 제1기준 위치(R1)와 제2기준 위치(R2)를 표시한다. 제1기준 위치(R1)와 제2기준 위치(R2)가 선형으로 표시되므로, 전극시트(10)와 연결시트(20)의 틀어짐, 사행 등을 정확하게 확인할 수 있다.
제1가이드 포인터(161)와 제2가이드 포인터(162) 중 적어도 하나는 스플라이싱 테이블(140)의 하측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1가이드 포인터(161)나 제2가이드 포인터(162)가 전극시트(10)의 이송 경로를 회피하도록 설치될 수 있다.
카메라부(150)는 전극시트(10)와 연결시트(20)의 폭방향과 나란하게 배치되는 선형 카메라부(150)일 수 있다. 선형 카메라부(150)의 길이는 전극시트(10)와 연결시트(20)의 폭보다 약간 짧게 형성될 수 있다.
카메라부(150)는 스플라이싱 테이블(140)의 하측에 배치될 수 있다. 이때, 광조사부(180)는 스플라이싱 테이블(140)과 카메라부(150) 사이에 배치될 수 있다.
전극 노칭장치(100)는 전극시트(10)와 연결시트(20)의 절단시 발생되는 이물질을 제거하도록 스플라이싱 테이블(140)에 설치되는 이물질 제거부(190)를 더 포함할 수 있다. 전극시트(10)와 연결시트(20)의 절단시 발생되는 이물질이 전극시트(10)와 연결시트(20)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 후속 공정에서 이물질에 의해 불량률이 증가되는 것을 방지할 수 있다.
이물질 제거부(190)는 에어 흡입부(191) 및 에어 블로어(193)를 포함한다.
에어 흡입부(191)는 스플라이싱 테이블(140)에 배치된다. 에어 흡입부(191)는 스플라이싱 테이블(140)에서 전극시트(10)가 절단되는 고정 테이블(141)과 정렬 테이블(143)의 중간 부분에 배치된다.
에어 블로어(193)는 에어 흡입부(191)에 흡입력을 제공하도록 에어 흡입부(191)에 연결된다. 에어 블로어(193)는 흡입호스를 매개로 에어 흡입부(191)에 연결된다. 흡입호스는 광조사부(180)의 광조사 영역과 카메라부(150)의 판독 영역을 회피하도록 설치된다.
도 5는 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 스플라이싱 테이블과 리와인더 롤러가 전극시트와 연결시트를 정렬하는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결전극의 위치를 정의하는 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결전극의 위치 편차를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 카메라부(150)가 전극시트(10)와 연결전극(21)에 광을 조사하면, 전극시트(10)와 연결전극(21)의 위치가 판독된다. 이때, 전극시트(10)의 유지부(11)의 폭방향 일측(상측) 단부와 연결전극(21)의 폭방향 일측 단부의 거리(제1거리: G1), 전극시트(10)의 전극탭(13)의 단부와 연결전극(21)의 전극탭(13) 사이의 거리(제2거리: G2), 전극시트(10)의 전극탭(13)의 단부와 리와인더 롤러(130)의 길이방향 타측 단부 사이의 거리(제3거리: G3), 전극시트(10)의 유지부(11)의 폭방향 일측 단부와 리와인더 롤러(130)의 일측 단부 사이의 거리(제4거리: G4)가 판독된다.
상기 연결시트(20)가 연결전극(21)인 경우, 제1가이드 포인터(161)는 전극시트(10)와 연결전극(21)이 일치되도록 제1기준 위치(R1)를 표시한다. 이때, 제2가이드 포인터(162)는 연결전극(21)이 리와인더 롤러(130)의 길이방향 중앙에 권취되도록 제2기준 위치(R2)를 표시한다. 또한, 제1가이드 포인터(161)는 제1기준 위치(R1)를 스플라이싱 테이블(140)에 표시하고, 제2가이드 포인터(162)는 제2기준 위치(R2)를 스플라이싱 테이블(140) 또는 리와인더 롤러(130)에 표시할 수 있다.
제어부는 테이블 정렬부(171)를 구동하여 제1거리(G1)와 제2거리(G2)를 동일한 값으로 보정하고, 리와인더 정렬부(173)를 구동하여 제3거리(G3) 및 제4거리(G4)를 동일한 값으로 보정한다. 이때, 제1거리(G1)와 제2거리(G2)의 편차 보정은 전극시트(10)와 연결시트(20)를 제1기준 위치(R1)에 일치시키기 위한 보정이다. 또한, 제3거리(G3) 및 제4거리(G4)의 편차 보정은 전극시트(10)와 연결시트(20)가 제2기준 위치(R2)에 일치시키기 위한 보정이다. 제3거리(G3)와 제4거리(G4)의 편차 보정은 전극시트(10)와 연결시트(20)를 리와인더 롤러(130)의 길이방향 중앙에 위치시키기 위한 보정이다.
도 8은 본 발명에 따른 전극 노칭장치에서 전극시트와 연결필름의 위치를 정하는 평면도이다.
도 8을 참조하면, 카메라부(150)가 전극시트(10)와 연결필름(23)에 광을 조사하면, 전극시트(10)와 연결필름(23)의 위치가 판독된다. 이때, 전극시트(10)의 유지부(11)의 폭방향 일측(상측) 단부와 연결필름(23)의 폭방향 일측 단부의 거리(제1거리: G1), 전극시트(10)의 전극탭(13)의 단부와 연결필름(23)의 타측 단부 사이의 거리(제2거리: G2), 전극시트(10)의 전극탭(13)의 단부와 리와인더 롤러(130)의 길이방향 타측 단부 사이의 거리(제3거리: G3), 전극시트(10)의 유지부(11)의 폭방향 일측 단부와 리와인더 롤러(130)의 일측 단부 사이의 거리(제4거리: G4)가 판독된다.
상기 연결시트(20)가 연결필름(23)인 경우, 제1가이드 포인터(161)는 전극시트(10)가 연결필름(23)의 폭방향 중앙에 위치되도록 제1기준 위치(R1)를 표시한다. 이때, 제2가이드 포인터(162)는 연결필름(23)이 리와인더 롤러(130)의 길이방향 중앙에 권취되도록 제2기준 위치(R2)를 표시한다. 또한, 제1가이드 포인터(161)는 제1기준 위치(R1)를 스플라이싱 테이블(140)에 표시하고, 제2가이드 포인터(162)는 제2기준 위치(R2)를 스플라이싱 테이블(140) 또는 리와인더 롤러(130)에 표시할 수 있다.
제어부는 테이블 정렬부(171)를 구동하여 제1거리(G1)와 제2거리(G2)를 동일한 값으로 보정한다. 또한, 제어부는 리와인더 정렬부(173)를 구동하여 제3거리(G3) 및 제4거리(G4)를 동일한 값으로 보정한다. 이때, 제1거리(G1)와 제2거리(G2)의 편차 보정은 전극시트(10)와 연결필름(23)을 제1기준 위치(R1)에 일치시키기 위한 보정이다. 또한, 제3거리(G3) 및 제4거리(G4)의 편차 보정은 전극시트(10)와 연결필름(23)을 제2기준 위치(R2)에 일치시키기 위한 보정이다. 제3거리(G3)와 제4거리(G4)의 편차 보정은 전극시트(10)와 연결필름(23)을 리와인더 롤러(130)의 길이방향 중앙에 위치시키기 위한 보정이다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10: 전극시트
11: 유지부
12: 무지부
13: 전극탭
20: 연결시트
21: 연결전극
23: 연결필름(PET)
100: 전극 노칭장치
110: 언와인더 롤러
120: 노칭부
130: 리와인더 롤러
140: 스플라이싱 테이블
141: 고정 테이블
141a: 하부 고정 테이블
141b: 상부 고정 테이블
143: 정렬 테이블
143a: 하부 정렬 테이블
143b: 상부 정렬 테이블
145: 제1고정바
146: 제2고정바
147: 고정바 구동부
150: 카메라부
160: 가이드 포인터부
161: 제1가이드 포인터
162: 제2가이드 포인터
170: 위치 정렬부
171: 테이블 정렬부
173: 리와인더 정렬부
180: 광조사부
190: 이물질 제거부
191: 에어 흡입부
193: 에어 블로어
R1: 제1기준 위치
R2: 제2기준 위치

Claims (16)

  1. 전극시트의 무지부에 전극탭을 형성하는 노칭부;
    연결시트가 권취되는 리와인더 롤러;
    상기 노칭부와 상기 리와인더 롤러 사이에 배치되고, 상기 전극시트와 상기 연결시트가 안착되는 스플라이싱 테이블;
    상기 스플라이싱 테이블에 안착된 상기 전극시트와 상기 연결시트의 위치를 촬영하는 카메라부;
    상기 전극시트의 제1기준 위치와 상기 연결시트의 제2기준 위치를 표시하는 가이드 포인터부; 및
    상기 전극시트가 제1기준 위치에 일치되고, 상기 연결시트가 제2기준 위치에 일치되도록 상기 스플라이싱 테이블과 상기 리와인더 롤러의 위치를 정렬하는 위치 정렬부;를 포함하는, 전극 노칭장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스플라이싱 테이블은,
    상기 전극시트가 안착되는 고정 테이블; 및
    상기 고정 테이블과 상기 리와인더 롤러 사이에 배치되고, 상기 전극시트가 제1기준 위치에 정렬되도록 상기 위치 정렬부에 의해 상기 전극시트의 폭방향으로 이동 가능하게 설치되는 정렬 테이블;을 포함하는, 전극 노칭장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 테이블의 상측에는 상기 전극시트를 고정시키도록 제1고정바가 설치되고,
    상기 정렬 테이블의 상측에는 상기 전극시트를 고정시키도록 제2고정바가 설치되는, 전극 노칭장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위치 정렬부는,
    상기 전극시트가 상기 제1기준 위치에 일치되도록 상기 스플라이싱 테이블의 위치를 정렬하는 테이블 정렬부; 및
    상기 연결시트가 상기 제2기준 위치에 일치되도록 상기 리와인더 롤러의 위치를 정렬하는 리와인더 정렬부;를 더 포함하는, 전극 노칭장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스플라이싱 테이블은 투광성 재질로 형성되는, 전극 노칭장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스플라이싱 테이블에 광을 조사하는 광조사부;를 더 포함하는, 전극 노칭장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광조사부는 상기 스플라이싱 테이블의 하측에 배치되는, 전극 노칭장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 포인터부는,
    상기 스플라이싱 테이블에 상기 제1기준 위치를 표시하는 제1가이드 포인터; 및
    상기 스플라이싱 테이블 또는 상기 리와인더 롤러에 상기 제2기준 위치를 표시하는 제2가이드 포인터;를 포함하는, 전극 노칭장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1가이드 포인터와 상기 제2가이드 포인터는 상기 전극시트의 폭방향 양측에 선형으로 광을 조사하여 상기 제1기준 위치와 상기 제2기준 위치를 표시하는, 전극 노칭장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1가이드 포인터와 상기 제2가이드 포인터 중 적어도 하나는 상기 스플라이싱 테이블의 하측에 배치되는, 전극 노칭장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 연결시트가 연결전극인 경우,
    상기 제1가이드 포인터는 상기 전극시트와 상기 연결전극이 일치되도록 상기 제1기준 위치를 표시하고,
    상기 제2가이드 포인터는 상기 연결전극이 상기 리와인더 롤러의 길이방향 중앙에 권취되도록 상기 제2기준 위치를 표시하는, 전극 노칭장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 연결시트가 연결필름인 경우,
    상기 제1가이드 포인터는 상기 전극시트가 연결필름의 폭방향 중앙에 위치되도록 상기 제1기준 위치를 표시하고,
    상기 제2가이드 포인터는 상기 연결필름이 상기 리와인더 롤러의 길이방향 중앙에 권취되도록 상기 제2기준 위치를 표시하는, 전극 노칭장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 카메라부는 상기 전극시트와 상기 연결시트의 폭방향과 나란하게 배치되는 선형 카메라부인, 전극 노칭장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 카메라부는 상기 스플라이싱 테이블의 하측에 배치되는, 전극 노칭장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 전극시트와 상기 연결시트의 절단시 발생되는 이물질을 제거하도록 상기 스플라이싱 테이블에 설치되는 이물질 제거부;를 더 포함하는, 전극 노칭장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 이물질 제거부는,
    상기 스플라이싱 테이블에 배치되는 에어 흡입부; 및
    상기 에어 흡입부에 흡입력을 제공하도록 상기 에어 흡입부에 연결되는 에어 블로어;를 포함하는, 전극 노칭장치.
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