KR20240111595A - Electrode manufacturing apparatus and method - Google Patents

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KR20240111595A
KR20240111595A KR1020230003618A KR20230003618A KR20240111595A KR 20240111595 A KR20240111595 A KR 20240111595A KR 1020230003618 A KR1020230003618 A KR 1020230003618A KR 20230003618 A KR20230003618 A KR 20230003618A KR 20240111595 A KR20240111595 A KR 20240111595A
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KR1020230003618A
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김길우
김태수
이서준
박종인
이병희
박동혁
이효진
김원섭
송원규
이헌승
문홍석
여인규
이석만
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 장치는, 전극 시트를 이송하는 이송 유닛; 상기 전극 시트의 두께를 감지하는 비접촉 센서; 및 상기 전극 시트의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭되도록 레이저 빔을 조사하며, 상기 비접촉 센서에서 감지된 두께를 기반으로 출력이 조절되는 레이저 유닛을 포함할 수 있다.An electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a transfer unit for transferring an electrode sheet; A non-contact sensor that detects the thickness of the electrode sheet; And it may include a laser unit that irradiates a laser beam so that the edge of the electrode sheet is notched into a preset shape and whose output is adjusted based on the thickness detected by the non-contact sensor.

Description

전극 제조 장치 및 방법{ELECTRODE MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD}Electrode manufacturing apparatus and method {ELECTRODE MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 전극 집전체 상에 전극 활물질이 코팅된 전극을 제조하는 전극 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus and method for manufacturing an electrode coated with an electrode active material on an electrode current collector.

일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 Ebike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.Generally, types of secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries. These secondary batteries are used not only for small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDAs, portable game devices, power tools, and e-bikes, but also for large products requiring high output such as electric vehicles and hybrid vehicles, as well as surplus power generation power. It is also applied and used in power storage devices that store renewable energy and backup power storage devices.

전극 조립체를 제조하기 위해, 전극 및 분리막을 제조하고, 이들을 적층한다. 전극은, 슬러리 형태의 전극 활물질을 포일 형태의 집전체에 도포하여 제조될 수 있다.To manufacture an electrode assembly, an electrode and a separator are manufactured and they are stacked. The electrode can be manufactured by applying a slurry-type electrode active material to a foil-type current collector.

구체적으로, 양극(Cathode)은, 양극 활물질 슬러리를 양극 집전체에 도포하여 제조되고, 음극(Anode)은, 음극 활물질 슬러리를 음극 집전체에 도포하여 제조될 수 있다. 그리고 상기 제조된 양극 및 음극의 사이에 분리막(Separator)이 개재되어 적층되면 단위 셀(Unit Cell)들이 형성되고, 단위셀들이 서로 적층됨으로써, 전극 조립체가 형성된다. 그리고 이러한 전극 조립체가 특정 케이스에 수용되고 전해액을 주입하면 이차 전지가 제조된다.Specifically, the positive electrode (Cathode) can be manufactured by applying a positive electrode active material slurry to the positive electrode current collector, and the negative electrode (Anode) can be manufactured by applying the negative electrode active material slurry to the negative electrode current collector. Then, when the manufactured anode and cathode are stacked with a separator interposed between them, unit cells are formed, and the unit cells are stacked on each other to form an electrode assembly. Then, when this electrode assembly is accommodated in a specific case and electrolyte is injected, a secondary battery is manufactured.

한편, 전극을 제조하는 공정은, 활물질 혼합 공정, 전극 코팅 공정, 압연 공정, 노칭 공정, 커팅 공정 등으로 구분된다. 이 중, 노칭 공정은 전극 집전체의 일측에 형성된, 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부를 노칭하여 전극 탭을 형성하는 공정이다. Meanwhile, the process for manufacturing electrodes is divided into an active material mixing process, electrode coating process, rolling process, notching process, cutting process, etc. Among these, the notching process is a process of forming an electrode tab by notching the uncoated area formed on one side of the electrode current collector and not coated with the electrode active material.

이러한 노칭 공정은 레이저에 의해 이뤄질 수 있다. 레이저를 사용한 노칭 공정은, 프레스를 사용한 노칭과 비교하여, 무지부의 섬세한 모양으로 형성할 수 있고, 금형 유지 보수비 및 형교환에 따른 비용 로스를 줄일 수 있는 이점이 있다.This notching process can be accomplished by a laser. Compared to notching using a press, the notching process using a laser has the advantage of being able to form the uncoated area into a delicate shape and reducing mold maintenance costs and cost losses due to mold exchange.

다만, 레이저를 사용한 노칭 공정은 자재(즉, 전극)의 두께에 영향을 크게 받으므로, 자재 두께가 두꺼운 경우 미컷팅되거나, 부분적으로 덜 잘리는 불량이 발생할 수 있다. 반대로, 자재 두께가 얇은 경우 과하게 커팅되어 집전체 상에 코팅된 전극 활물질이 벗겨지고 집전체가 노출되는 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 자재 두께에 대한 품질 편차 또는 품질 불량을 해결하기 위한 기술이 요구된다.However, the notching process using a laser is greatly affected by the thickness of the material (i.e. electrode), so if the material is thick, uncut or partially undercut defects may occur. Conversely, if the material is thin, excessive cutting may occur, causing the electrode active material coated on the current collector to peel off and expose the current collector. Therefore, technology is required to resolve quality deviations or defects in material thickness.

KR2021-0125281A (2021.10.18 공개)KR2021-0125281A (published on 2021.10.18)

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 전극 시트의 가장자리부를 노칭하는 레이저 빔의 출력을 전극 시트의 두께에 따라 자동으로 조절하여, 고품질의 전극을 제조 가능한 전극 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.One problem that the present invention aims to solve is to provide an electrode manufacturing apparatus and method capable of manufacturing high-quality electrodes by automatically adjusting the output of a laser beam for notching the edge of the electrode sheet according to the thickness of the electrode sheet.

본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 장치는, 전극 시트를 이송하는 이송 유닛; 상기 전극 시트의 두께를 감지하는 비접촉 센서; 및 상기 전극 시트의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭되도록 레이저 빔을 조사하며, 상기 비접촉 센서에서 감지된 두께를 기반으로 출력이 조절되는 레이저 유닛을 포함할 수 있다.An electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a transfer unit for transferring an electrode sheet; A non-contact sensor that detects the thickness of the electrode sheet; And it may include a laser unit that irradiates a laser beam so that the edge of the electrode sheet is notched into a preset shape and whose output is adjusted based on the thickness detected by the non-contact sensor.

상기 레이저 유닛은, 상기 전극 시트의 이송 방향에 대해 상기 비접촉 센서보다 후방에 배치될 수 있다.The laser unit may be disposed rearward than the non-contact sensor with respect to the transfer direction of the electrode sheet.

상기 비접촉 센서는, 상기 전극 시트에서 전극 활물질이 코팅된 유지부의 두께를 감지할 수 있다.The non-contact sensor can detect the thickness of the holding portion coated with the electrode active material in the electrode sheet.

상기 레이저 유닛은, 상기 유지부의 폭 방향 일측에 위치한 무지부를 노칭하여 전극탭을 형성하되, 상기 유지부의 일부를 상기 무지부와 함께 노칭할 수 있다.The laser unit forms an electrode tab by notching the uncoated portion located on one side of the holding portion in the width direction, and may notch a portion of the holding portion together with the uncoated portion.

상기 비접촉 센서는, 상기 전극 시트를 사이에 두고 서로 마주보게 배치된 한 쌍의 비접촉식 변위 센서를 포함할 수 있다.The non-contact sensor may include a pair of non-contact displacement sensors arranged to face each other with the electrode sheet interposed therebetween.

상기 전극 제조 장치는, 상기 비접촉 센서에서 감지된 상기 전극 시트의 두께가 표시되는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.The electrode manufacturing apparatus may further include a display that displays the thickness of the electrode sheet detected by the non-contact sensor.

상기 레이저 유닛은, 레이저 빔을 출사하는 빔 소스; 및 상기 빔 소스에서 출사된 레이저빔이 상기 전극 시트의 가장자리부를 기설정된 형상으로 노칭하도록 레이저 빔의 경로를 가변시키는 스캐너를 포함할 수 있다. 상기 비접촉 센서에서 감지된 두께를 기반으로 상기 빔 소스의 출력이 조절될 수 있다.The laser unit includes a beam source that emits a laser beam; And it may include a scanner that changes the path of the laser beam emitted from the beam source so that the edge of the electrode sheet is notched into a preset shape. The output of the beam source may be adjusted based on the thickness detected by the non-contact sensor.

본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 방법은, 이송 유닛이 전극 시트를 이송하는 단계; 비접촉 센서가 상기 전극 시트의 두께를 감지하는 단계; 상기 전극 시트의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭되도록 레이저 유닛이 레이저 빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 레이저 빔을 조사하는 단계에서, 상기 전극 시트의 두께를 감지하는 단계에서 감지된 두께를 기반으로, 상기 레이저 유닛의 출력이 조절될 수 있다.An electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes transferring an electrode sheet by a transfer unit; A non-contact sensor detecting the thickness of the electrode sheet; It may include the step of the laser unit irradiating a laser beam so that the edge of the electrode sheet is notched into a preset shape. In the step of irradiating the laser beam, the output of the laser unit may be adjusted based on the thickness detected in the step of detecting the thickness of the electrode sheet.

상기 전극 시트의 두께를 감지하는 단계에서, 상기 비접촉 센서는 상기 전극 시트의 두께를 실시간으로 감지하거나 일정 주기로 감지할 수 있다.In the step of detecting the thickness of the electrode sheet, the non-contact sensor may detect the thickness of the electrode sheet in real time or at regular intervals.

상기 레이저 빔을 조사하는 단계에서, 상기 비접촉 센서에서 감지된 두께가 설정 범위보다 작으면 상기 레이저 유닛의 출력이 감소되고, 상기 비접촉 센서에서 감지된 두께가 설정 범위보다 크면 상기 레이저 유닛의 출력이 증가할 수 있다.In the step of irradiating the laser beam, if the thickness detected by the non-contact sensor is less than the set range, the output of the laser unit is reduced, and if the thickness detected by the non-contact sensor is greater than the set range, the output of the laser unit is increased. can do.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 비접촉 센서에서 감지된 전극 시트의 두께에 따라 레이저 유닛의 출력이 자동으로 조절되므로, 작업자가 수동으로 전극시트의 두께를 확인하고 레이저 유닛의 출력을 수동으로 조절하는 경우와 비교하여, 노칭 공정의 신뢰성 및 속도가 향상될 수 있고, 고품질의 전극을 제조할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the output of the laser unit is automatically adjusted according to the thickness of the electrode sheet detected by the non-contact sensor, so that the operator manually checks the thickness of the electrode sheet and manually adjusts the output of the laser unit. Compared to the case, the reliability and speed of the notching process can be improved, and high-quality electrodes can be manufactured.

또한, 집전체 상에 전극 활물질이 두껍게 코팅된 부분은 상대적으로 강한 출력으로 노칭하게 되므로, 미컷팅 또는 부분 미컷팅이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Additionally, since the portion on the current collector coated thickly with the electrode active material is notched with relatively strong output, it is possible to prevent uncutting or partial uncutting from occurring.

또한, 집전체 상에 전극 활물질이 얇게 코팅된 부분은 상대적으로 약한 출력으로 노칭하게 되므로, 품질 편차 또는 집전체의 노출을 방지할 수 있다.In addition, since the portion on which the electrode active material is thinly coated on the current collector is notched with relatively low output, quality deviation or exposure of the current collector can be prevented.

이 외에도, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성들로부터 당업자가 용이하게 예측 가능한 효과들을 포함할 수 있다.In addition to this, effects that can be easily predicted by a person skilled in the art from the configurations according to the preferred embodiment of the present invention may be included.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치의 제어 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전극 시트가 노칭되는 모습이 도시된 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시된 비접촉 센서가 전극 시트의 두께를 감지하는 모습이 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 유닛에 의해 노칭된 전극 시트의 가장자리를 확대 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은, 도 5에 도시된 전극 시트의 비교예로서, 노칭 과정에서 불량이 발생한 전극의 가장자리를 확대 도시한 도면이다.
도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 제조 방법의 순서도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described later, so the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
1 is a configuration diagram of an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a control block diagram of an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the electrode sheet shown in FIG. 1 being notched.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the non-contact sensor shown in FIG. 1 detecting the thickness of an electrode sheet.
Figure 5 is an enlarged view of the edge of an electrode sheet notched by a laser unit according to an embodiment of the present invention.
Figures 6 and 7 are comparative examples of the electrode sheet shown in Figure 5, and are enlarged views of the edge of the electrode where defects occurred during the notching process.
Figure 8 is a flowchart of an electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention.

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. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited or restricted by the following examples.

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 한다In order to clearly explain the present invention, detailed descriptions of parts unrelated to the description or related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention have been omitted, and reference signs are added to components in each drawing in this specification. In this regard, identical or similar reference signs are used to designate identical or similar components throughout the specification.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 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.In addition, terms or words used in this specification and patent claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치의 제어 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 전극 시트가 노칭되는 모습이 도시된 개략도이고, 도 4는 도 1에 도시된 비접촉 센서가 전극 시트의 두께를 감지하는 모습이 도시된 단면도이다. 도 4는, 당업자의 이해를 돕기 위해, 도 3의 A-A'에 대한 단면을 표시한 것임을 밝혀둔다.Figure 1 is a configuration diagram of an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a control block diagram of an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is an electrode sheet shown in Figure 1. It is a schematic diagram showing notching, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the non-contact sensor shown in FIG. 1 detecting the thickness of the electrode sheet. It should be noted that FIG. 4 shows a cross-section taken along line A-A' of FIG. 3 to aid the understanding of those skilled in the art.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치는, 전극 시트(10)를 레이저 노칭하여 전극을 제조할 수 있다. 상기 전극 시트(10)는 소정의 폭을 가지고 길게 이어진 시트 형상일 수 있다. The electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention can manufacture an electrode by laser notching the electrode sheet 10. The electrode sheet 10 may have a long sheet shape with a predetermined width.

전극 시트(10)는 집전체(10a)(도 4 참조) 상에 전극 활물질(10b)이 코팅되어 제조될 수 있다. 좀 더 상세히, 전극 시트(10)는, 집전체(10a) 상에 전극 활물질(10b)을 도포한 다음에 이를 건조하고 프레싱하여 제조될 수 있다. 필요에 따라 전극 활물질(10b)에 선택적으로 도전제, 바인더, 충진제 등을 포함시킬 수 있다.The electrode sheet 10 may be manufactured by coating the electrode active material 10b on the current collector 10a (see FIG. 4). In more detail, the electrode sheet 10 may be manufactured by applying the electrode active material 10b on the current collector 10a, then drying and pressing it. If necessary, a conductive agent, binder, filler, etc. may be optionally included in the electrode active material 10b.

집전체(10a)는 시트 형상일 수 있다. 집전체(10a)는 일반적으로 3 ~ 500 μm의 두께로 제조될 수 있다. 집전체(10a)는 통상 화학적 변화를 유발하지 않고 도전성을 가지는 재료로 제조될 수 있다.The current collector 10a may have a sheet shape. The current collector 10a can generally be manufactured to a thickness of 3 to 500 μm. The current collector 10a can usually be made of a conductive material without causing chemical changes.

집전체(10a)는 전극 활물질(10b)의 접착력을 높이기 위해 표면에 미세한 요철이 형성될 수 있다. 집전체(10a)는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 제조될 수 있다.The current collector 10a may have fine irregularities formed on its surface to increase the adhesion of the electrode active material 10b. The current collector 10a may be manufactured in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous materials, foams, and non-woven fabrics.

전극 제조 장치(100)가 제조하는 전극이 양극이면, 집전체(10a)는 양극 집전체일 수 있고, 전극 활물질(10b)은 양극 활물질일 수 있다.If the electrode manufactured by the electrode manufacturing apparatus 100 is a positive electrode, the current collector 10a may be a positive electrode current collector, and the electrode active material 10b may be a positive electrode active material.

예를 들어, 양극 집전체는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 및 알루미늄으로 이루어진 군에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 양극 집전체는 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등을 표면 처리한 것일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다. For example, the positive electrode current collector may include at least one from the group consisting of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, and aluminum. Alternatively, the positive electrode current collector may be a stainless steel surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc. However, it is not limited to this.

예를 들어, 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); 바나듐 산화물; 니켈(Ni) 사이트형 리튬 니켈 산화물; 리튬 망간 복합 산화물; 디설파이드 화합물 등을 포함할 수 있다. 다만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.For example, the positive electrode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO2) or lithium nickel oxide (LiNiO2) or a compound substituted with one or more transition metals; lithium manganese oxide; Lithium copper oxide (Li2CuO2); vanadium oxide; Nickel (Ni) site type lithium nickel oxide; lithium manganese complex oxide; It may include disulfide compounds, etc. However, it is not limited to these alone.

전극 제조 장치(100)가 제조하는 전극이 음극이면, 집전체(10a)는 음극 집전체일 수 있고, 전극 활물질(10b)은 음극 활물질일 수 있다.If the electrode manufactured by the electrode manufacturing apparatus 100 is a negative electrode, the current collector 10a may be a negative electrode current collector, and the electrode active material 10b may be a negative electrode active material.

예를 들어, 음극 집전체는, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소로 이루어진 군에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는 음극 집전체는 구리 또는 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등을 표면 처리한 것이거나, 알루미늄-카드뮴 합금을 포함할 수 있다. 다만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.For example, the negative electrode current collector may include at least one from the group consisting of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, and calcined carbon. Alternatively, the negative electrode current collector may be a surface of copper or stainless steel treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc., or may contain an aluminum-cadmium alloy. However, it is not limited to these alone.

예를 들어, 음극 활물질은, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni계 재료 등을 포함할 수 있다. 다만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.For example, the negative electrode active material includes carbon such as non-graphitized carbon and graphitic carbon; metal complex oxides; lithium metal; lithium alloy; silicon-based alloy; tin-based alloy; metal oxide; Conductive polymers such as polyacetylene; It may include Li-Co-Ni based materials, etc. However, it is not limited to these alone.

전극 시트(10)는, 집전체(10a) 상에 전극 활물질(10b)이 코팅된 유지부(11)와, 집전체(10a) 상에 전극 활물질(10b)이 코팅되지 않은 무지부(12)를 포함할 수 있다.The electrode sheet 10 includes a holding portion 11 coated with the electrode active material 10b on the current collector 10a, and an uncoated portion 12 on the current collector 10a that is not coated with the electrode active material 10b. may include.

유지부(11)는, 집전체(10a)의 적어도 일면에 전극 활물질(10b)이 코팅되어 형성될 수 있다. 유지부(11)의 두께(t)(도 4 참조)는, 집전체(10a)의 두께와 전극 활물질(10b)의 두께의 합을 의미할 수 있다.The holding portion 11 may be formed by coating at least one surface of the current collector 10a with the electrode active material 10b. The thickness t of the holding portion 11 (see FIG. 4) may mean the sum of the thickness of the current collector 10a and the thickness of the electrode active material 10b.

무지부(12)는 집전체(10a)가 노출되도록 전극 활물질(10b)이 코팅되지 않은 부분일 수 있다. 무지부(12)는 유지부(11)의 폭 방향 일측 또는 양측에 위치할 수 있다. 즉, 무지부(12)는 전극 시트(10)의 폭 방향 일측 가장자리부에 위치하거나, 폭 방향 양측 가장자리부에 위치할 수 있다.The uncoated region 12 may be a portion that is not coated with the electrode active material 10b so that the current collector 10a is exposed. The uncoated portion 12 may be located on one or both sides of the holding portion 11 in the width direction. That is, the uncoated region 12 may be located on one edge in the width direction of the electrode sheet 10, or may be located on both edges in the width direction.

무지부(12)가 폭 방향 양측 가장자리부에 위치할 경우, 양 무지부(12) 중 어느 하나의 폭은 다른 하나의 폭보다 넓을 수 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상대적으로 넓은 폭을 갖는 일 무지부(12)는 전극탭(13)을 이루도록 노칭 가공될 수 있고, 상대적으로 좁은 폭을 갖는 타 무지부(12)는 노칭 공정에 의해 제거될 수 있다. 상기 노칭 공정은, 무지부(12)를 기설정된 형상으로 가공하는 공정을 의미할 수 있으며, 후술할 레이저 유닛(130)에 의해 이뤄질 수 있다.When the uncoated portions 12 are located on both edges in the width direction, the width of one of the uncoated portions 12 may be wider than the width of the other. In this case, as shown in FIG. 3, one uncoated portion 12 having a relatively wide width may be notched to form the electrode tab 13, and the other uncoated portion 12 having a relatively narrow width may be notched to form the electrode tab 13. It can be removed by a notching process. The notching process may refer to a process of processing the uncoated area 12 into a preset shape, and may be performed by the laser unit 130, which will be described later.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치는, 전극 시트(10)를 이송하는 이송 유닛(110)과, 전극 시트(10)의 두께를 감지하는 비접촉 센서(120)와, 전극 시트(10)의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭되도록 레이저 빔을 조사하는 레이저 유닛(130)을 포함할 수 있다. On the other hand, the electrode manufacturing device according to an embodiment of the present invention includes a transfer unit 110 for transferring the electrode sheet 10, a non-contact sensor 120 for detecting the thickness of the electrode sheet 10, and an electrode sheet ( 10) may include a laser unit 130 that irradiates a laser beam so that the edge portion is notched into a preset shape.

전극 시트(10)는 언와인더(101)로부터 권출될 수 있다. The electrode sheet 10 may be unwound from the unwinder 101.

이송 유닛(11)은 전극 시트(10)를 이송할 수 있다. 이송 유닛(110)은 회전하며 전극 시트(10)를 이송시키는 롤을 포함할 수 있다. 이송 유닛(110)은 전극 시트(10)의 이송 방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다.The transfer unit 11 may transfer the electrode sheet 10. The transfer unit 110 may include a roll that rotates and transfers the electrode sheet 10. A plurality of transfer units 110 may be provided along the transfer direction of the electrode sheet 10.

비접촉 센서(120)는 전극 시트(10)의 두께를 실시간으로 감지할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 비접촉 센서(120)는 전극 시트(10)의 두께를 일정 주기로 감지할 수도 있다.The non-contact sensor 120 can detect the thickness of the electrode sheet 10 in real time. However, it is not limited to this, and the non-contact sensor 120 may detect the thickness of the electrode sheet 10 at regular intervals.

바람직하게는, 비접촉 센서(120)는 전극 시트(10)의 유지부(11)의 두께(t)를 감지할 수 있다. 즉, 비접촉 센서(120)는 전극 시트(10)의 유지부(11)를 향할 수 있다. 이는, 집전체(10a) 상에 전극 활물질(10b)을 코팅할 때 코팅 두께에 편차가 발생할 수 있으므로 유지부(11)의 두께(t)를 정밀하게 감지하는 것이 중요하기 때문이다.Preferably, the non-contact sensor 120 can detect the thickness (t) of the holding portion 11 of the electrode sheet 10. That is, the non-contact sensor 120 may be directed toward the holding portion 11 of the electrode sheet 10. This is because when coating the electrode active material 10b on the current collector 10a, variations in coating thickness may occur, so it is important to precisely sense the thickness t of the holding portion 11.

비접촉 센서(120)는, 전극 시트(10)를 사이에 두고 서로 반대편에 배치된 한 쌍의 비접촉식 변위 센서(121)(122)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비접촉식 변위 센서(121)(122)는 공초점(Confocal) 방식 또는 분광 간섭 방식을 사용하는 반사형 레이저 변위 센서일 수 있다. 이러한 비접촉식 변위 센서의 작동 원리는 주지기술이므로 상세한 설명은 생략한다.The non-contact sensor 120 may include a pair of non-contact displacement sensors 121 and 122 disposed on opposite sides of each other with the electrode sheet 10 in between. For example, the non-contact displacement sensors 121 and 122 may be reflective laser displacement sensors using a confocal method or a spectral interference method. Since the operating principle of this non-contact displacement sensor is well-known, detailed description is omitted.

한 쌍의 비접촉식 변위 센서(121)(122)는 전극 시트(10), 좀 더 상세히는 유지부(11)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 각 비접촉식 변위 센서(121)(122)는 대상물, 즉 전극 시트(10)까지의 거리를 감지할 수 있다. A pair of non-contact displacement sensors 121 and 122 may be arranged to face each other with the electrode sheet 10, more specifically, the holding portion 11, between them. Each non-contact displacement sensor 121 and 122 can detect the distance to the object, that is, the electrode sheet 10.

좀 더 상세히, 제1비접촉식 변위 센서(121)는 전극 시트(10)의 일 면까지의 제1거리(l1)를 감지할 수 있고, 제2비접촉식 변위 센서(122)는 전극 시트(10)의 타 면까지의 제2거리(l2)를 감지할 수 있다. 상기 제1거리(l1)는, 제1비접촉식 변위 센서(121)를 기준으로 전극 시트(10)의 일 면의 변위를 의미할 수 있다. 상기 제2거리(l2)는, 제2비접촉식 변위 센서(122)를 기준으로 전극 시트(10)의 타 면의 변위를 의미할 수 있다.In more detail, the first non-contact displacement sensor 121 can detect the first distance (l 1 ) to one side of the electrode sheet 10, and the second non-contact displacement sensor 122 can detect the first distance (l 1 ) to one side of the electrode sheet 10. The second distance (l 2 ) to the other side of can be detected. The first distance (l 1 ) may mean the displacement of one side of the electrode sheet 10 with respect to the first non-contact displacement sensor 121. The second distance (l 2 ) may mean the displacement of the other surface of the electrode sheet 10 with respect to the second non-contact displacement sensor 122.

한 쌍의 비접촉식 변위 센서(121)(122) 사이의 거리(l0)는 기 결정될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 비접촉식 변위 센서(121)(122) 사이의 거리(l0)에서 제1거리(l1) 및 제2거리(l2)를 뺀 값(l0-l1-l2)이 전극 시트(10), 좀 더 상세히는 유지부(11)의 두께(t)로서 산출될 수 있다. 이로써, 한 쌍의 비접촉식 변위 센서(121)(122) 사이에서 전극 시트(10)가 움직이거나 흔들리더라도, 전극 시트(10)의 두께가 정확하게 감지될 수 있다.The distance (l 0 ) between a pair of non-contact displacement sensors 121 and 122 may be predetermined. Therefore, the value obtained by subtracting the first distance (l 1 ) and the second distance (l 2 ) from the distance (l 0 ) between the pair of non-contact displacement sensors 121 and 122 (l 0 -l 1 -l 2 ) This can be calculated as the thickness (t) of the electrode sheet 10, and more specifically, the holding portion 11. Accordingly, even if the electrode sheet 10 moves or shakes between the pair of non-contact displacement sensors 121 and 122, the thickness of the electrode sheet 10 can be accurately detected.

레이저 유닛(130)은, 레이저 빔을 조사하여 전극 시트(10)의 가장자리부를 노칭할 수 있다. 즉, 레이저 유닛(130)은 전극 시트(10)의 가장자리부를 기설정된 형상으로 노칭하는 레이저 노칭 장치일 수 있다.The laser unit 130 may notch the edge portion of the electrode sheet 10 by irradiating a laser beam. That is, the laser unit 130 may be a laser notching device that notches the edge of the electrode sheet 10 into a preset shape.

좀 더 상세히, 레이저 유닛(130)은 무지부(12)를 노칭하여 전극탭(13)을 형성할 수 있다. 전극탭(13)은 잘려나가지 않고 남겨진 무지부(12)일 수 있다. 전극탭(13)은, 전극 시트(10)의 길이 방향을 따라 소정의 간격마다 형성될 수 있다.In more detail, the laser unit 130 may form the electrode tab 13 by notching the uncoated portion 12. The electrode tab 13 may be an uncoated portion 12 that is left uncut. The electrode tabs 13 may be formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the electrode sheet 10.

특히, 전극 시트(10)의 양 가장자리부에 무지부(12)가 위치한 경우, 레이저 유닛(130)은, 양 무지부(12) 중 넓은 폭을 갖는 일 무지부(12)를 전극 탭(13)이 형성되도록 노칭하고, 타 무지부(12)는 제거되도록 노칭할 수 있다. 도 1에는 단일의 레이저 유닛(130)만이 도시되어 있으나, 당업자는, 상기 일 무지부(12)와 타 무지부(12)를 노칭하는 한 쌍의 레이저 유닛(130)이 각각 별개로 구비될 수 있음을 자명하게 이해할 수 있을 것이다.In particular, when the uncoated portions 12 are located on both edges of the electrode sheet 10, the laser unit 130 attaches one uncoated portion 12 having a wide width among the both uncoated portions 12 to the electrode tab 13. ) may be formed, and the other uncoated portion 12 may be notched to be removed. Although only a single laser unit 130 is shown in FIG. 1, those skilled in the art will recognize that a pair of laser units 130 for notching the one uncoated area 12 and the other uncoated area 12 may be separately provided. You will be able to clearly understand that it exists.

레이저 유닛(130)은 가상의 노칭 라인(도 3에 점선으로 표시)을 따라 전극 시트(10)를 노칭할 수 있다. 전극 시트(10)에서, 상기 노칭 라인의 바깥쪽은 잘려나가 제거될 수 있다.The laser unit 130 may notch the electrode sheet 10 along a virtual notching line (indicated by a dotted line in FIG. 3). In the electrode sheet 10, the outside of the notching line can be cut off and removed.

레이저 유닛(130)은, 공차를 고려하여, 유지부(11)의 일부를 무지부(12)과 함께 노칭할 수 있다. 이에 따라, 레이저 유닛(130)을 통과한 전극 시트(10)에서 유지부(11)의 가장자리(11a)는 레이저 빔에 의해 노칭된 부분일 수 있다. The laser unit 130 may notch a portion of the holding portion 11 together with the uncoated portion 12 in consideration of tolerance. Accordingly, the edge 11a of the holding portion 11 of the electrode sheet 10 that has passed through the laser unit 130 may be a portion notched by the laser beam.

레이저 유닛(130)은, 전극 시트(10)의 이송 방향에 대해, 비접촉 센서(120)보다 후방에 배치될 수 있다. 레이저 유닛(130)은, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께를 기반으로 출력이 조절될 수 있다.The laser unit 130 may be disposed rearward than the non-contact sensor 120 in the transfer direction of the electrode sheet 10. The output of the laser unit 130 may be adjusted based on the thickness detected by the non-contact sensor 120.

좀 더 상세히, 레이저 유닛(130)은, 레이저 빔을 출사하는 빔 소스(131)와, 빔 소스(131)에서 출사된 레이저빔이 전극 시트(10)의 가장자리부를 기설정된 형상으로 노칭하도록 레이저 빔의 경로를 가변시키는 스캐너(132)를 포함할 수 있다. 레이저 노칭 장치의 구성 및 작용 원리는 주지 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. 그리고, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께를 기반으로 빔 소스(131)의 출력이 조절될 수 있다.In more detail, the laser unit 130 includes a beam source 131 that emits a laser beam, and a laser beam emitted from the beam source 131 to notch the edge of the electrode sheet 10 into a preset shape. It may include a scanner 132 that changes the path. The configuration and operating principle of the laser notching device are well known, so detailed description is omitted. Additionally, the output of the beam source 131 may be adjusted based on the thickness detected by the non-contact sensor 120.

이로써, 전극 시트(10), 좀 더 상세히는 유지부(11)의 가장자리(11a)가 정밀하게 노칭될 수 있다. 또한, 비접촉 센서(120)의 감지 두께에 따라 레이저 유닛(130)의 출력이 자동으로 조절되므로, 작업자가 수동으로 전극 시트(10)의 두께를 확인하고 레이저 유닛(130)의 출력을 수동으로 조절하는 경우와 비교하여, 노칭 공정의 신뢰성 및 속도가 향상될 수 있다.As a result, the edge 11a of the electrode sheet 10, and more specifically the holding portion 11, can be precisely notched. In addition, since the output of the laser unit 130 is automatically adjusted according to the thickness detected by the non-contact sensor 120, the operator manually checks the thickness of the electrode sheet 10 and manually adjusts the output of the laser unit 130. Compared to the case, the reliability and speed of the notching process can be improved.

레이저 유닛(130)에 의해 노칭된 전극 시트(10)는, 리와인더(102)에 권취될 수 있다.The electrode sheet 10 notched by the laser unit 130 may be wound around the rewinder 102.

한편, 전극 제조 장치는 컨트롤러(140)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(140)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 전극 제조 장치의 동작 전반을 제어할 수 있다.Meanwhile, the electrode manufacturing device may further include a controller 140. The controller 140 may include at least one processor and control the overall operation of the electrode manufacturing device.

컨트롤러(140)는 이송 유닛(110)의 온오프 및 속도를 제어할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 2에는 도시되어 있지 않으나, 컨트롤러(140)는 언와인더(101) 및 리와인더(102)의 온오프 및 속도를 제어할 수 있다.The controller 140 can control the on/off and speed of the transfer unit 110. However, it is not limited to this. In addition, although not shown in FIG. 2, the controller 140 can control the on/off and speed of the unwinder 101 and the rewinder 102.

컨트롤러(140)는 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께 데이터를 전달받을 수 있다. 컨트롤러(140)는 상기 두께 데이터를 기반으로 레이저 유닛(130)의 출력을 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 컨트롤러(140)는, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 기설정된 범위 이내이면 레이저 유닛(130)의 출력을 유지하고, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 기설정된 범위를 벗어나면 레이저 유닛(130)의 출력을 조절할 수 있다.The controller 140 may receive thickness data detected by the non-contact sensor 120. The controller 140 may control the output of the laser unit 130 based on the thickness data. In more detail, the controller 140 maintains the output of the laser unit 130 if the thickness detected by the non-contact sensor 120 is within the preset range, and the thickness detected by the non-contact sensor 120 is within the preset range. If it deviates, the output of the laser unit 130 can be adjusted.

더욱 상세히, 컨트롤러(140)는, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 기설정된 범위의 하한보다 얇으면 레이저 유닛(130)의 출력을 감소시킬 수 있고, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 기설정된 범위의 상한보다 두꺼우면 레이저 유닛(130)의 출력을 증가시킬 수 있다. More specifically, the controller 140 may reduce the output of the laser unit 130 if the thickness detected by the non-contact sensor 120 is thinner than the lower limit of the preset range, and the controller 140 may reduce the output of the laser unit 130 when the thickness detected by the non-contact sensor 120 is thinner. If it is thicker than the upper limit of the preset range, the output of the laser unit 130 can be increased.

이로써, 집전체(10a) 상에 전극 활물질(10b)이 두껍게 코팅된 부분은 상대적으로 강한 출력으로 노칭하게 되므로, 미컷팅 또는 부분 미컷팅이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전극 활물질(10b)이 얇게 코팅된 부분은 상대적으로 약한 출력으로 노칭하게 되므로, 품질 편차 또는 집전체(10a)의 노출을 방지할 수 있다.As a result, the portion where the electrode active material 10b is thickly coated on the current collector 10a is notched with relatively strong output, thereby preventing uncutting or partial uncutting from occurring. In addition, since the portion where the electrode active material 10b is thinly coated is notched with relatively low output, quality deviation or exposure of the current collector 10a can be prevented.

전극 제조 장치는, 비접촉 센서(120)에서 감지된 전극 시트(10)의 두께가 표시되는 디스플레이(150)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이(150)는 컨트롤러(140)와 통신할 수 있다. 컨트롤러(140)는 비접촉 센서(120)로부터 전달받은 두께 데이터를 디스플레이(150)에 실시간으로 표시할 수 있다. 이로써, 작업자는 전극 시트(10)의 두께 및 그에 따른 레이저 유닛(130)의 출력 변화를 용이하게 확인할 수 있다.The electrode manufacturing apparatus may further include a display 150 that displays the thickness of the electrode sheet 10 detected by the non-contact sensor 120. Display 150 may communicate with controller 140. The controller 140 can display the thickness data received from the non-contact sensor 120 on the display 150 in real time. As a result, the operator can easily check the thickness of the electrode sheet 10 and the resulting change in output of the laser unit 130.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 유닛에 의해 노칭된 전극 시트의 가장자리를 확대 도시한 도면이고, 도 6 및 도 7은, 도 5에 도시된 전극 시트의 비교예로서, 노칭 과정에서 불량이 발생한 전극의 가장자리를 확대 도시한 도면이다.Figure 5 is an enlarged view of the edge of an electrode sheet notched by a laser unit according to an embodiment of the present invention, and Figures 6 and 7 are comparative examples of the electrode sheet shown in Figure 5, during the notching process. This is an enlarged drawing showing the edge of the electrode where a defect occurred.

도 5에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 레이저 유닛(130)에 의해 노칭된 유지부(11)의 가장자리(11a)가 확대 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 레이저 유닛(130)에 의해 노칭된 유지부(11)의 가장자리(11a)는, 미컷팅이 발생하지 않고 깔끔하게 커팅되었음을 확인할 수 있다. 이는 앞서 설명한 바와 같이, 비접촉 센서(120)에서 감지된 유지부(11)의 두께에 따라 레이저 유닛(130)의 출력이 적절하게 조절되기 때문이다.In Figure 5, the edge 11a of the holding portion 11 notched by the laser unit 130 of the manufacturing device according to an embodiment of the present invention is shown enlarged. Referring to FIG. 5, it can be confirmed that the edge 11a of the holding portion 11 notched by the laser unit 130 was cut cleanly without any uncutting. This is because, as described above, the output of the laser unit 130 is appropriately adjusted depending on the thickness of the holding portion 11 detected by the non-contact sensor 120.

도 6에는, 유지부(11)의 두께에 비해 출력이 약한 레이저 빔으로 노칭된 유지부(11)의 가장자리(11a)가 확대 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 유지부(11)의 가장자리(11a)가 깔끔하게 컷팅되지 않고, 부분적으로 미컷팅된 불량이 발생함을 확인할 수 있다. In FIG. 6, the edge 11a of the holding portion 11 notched with a laser beam whose output is weak compared to the thickness of the holding portion 11 is shown enlarged. Referring to FIG. 6, it can be seen that the edge 11a of the holding portion 11 is not cut cleanly, and a defect such as partial uncutting occurs.

도 7에는, 유지부(11)의 두께에 비해 출력이 강한 레이저 빔으로 노칭된 유지부(11)의 가장자리(11a)가 확대 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 유지부(11)의 가장자리(11a)가 과하게 컷팅되어 전극 활물질(10b)이 벗겨지고 집전체(10a)가 노출되는 불량이 발생함을 확인할 수 있다.In FIG. 7 , the edge 11a of the holding portion 11 notched with a laser beam whose output is strong compared to the thickness of the holding portion 11 is enlarged. Referring to FIG. 7, it can be seen that the edge 11a of the holding portion 11 is cut excessively, causing the electrode active material 10b to peel off and exposing the current collector 10a.

결론적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치에 의해, 전극의 품질 편차 또는 품질 불량이 발생할 우려를 해소할 수 있다.In conclusion, the manufacturing device according to an embodiment of the present invention can eliminate concerns about quality deviation or defective electrodes.

도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 제조 방법의 순서도이다.Figure 8 is a flowchart of an electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention.

이하, 앞서 설명한 전극 제조 장치에 의해 실시되는 전극 제조 방법을, 본 발명의 다른 실시예로서 설명한다.Hereinafter, an electrode manufacturing method performed by the electrode manufacturing apparatus described above will be described as another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 제조 방법은, 이송 유닛(110)이 전극 시트(10)를 이송하는 단계(S10)와, 비접촉 센서(120)가 전극 시트(10)의 두께를 감지하는 단계(S20)와, 전극 시트(10)의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭되도록 레이저 유닛(130)이 레이저 빔을 조사하는 단계(S30)를 포함할 수 있다. An electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention includes the steps of transferring the electrode sheet 10 by the transfer unit 110 (S10), and detecting the thickness of the electrode sheet 10 by the non-contact sensor 120. (S20) and a step (S30) in which the laser unit 130 irradiates a laser beam so that the edge of the electrode sheet 10 is notched into a preset shape.

전극 시트(10)를 이송하는 단계(S10)에서, 이송 유닛(110)은 전극 시트(10)를 이송시킬 수 있다. 전극 시트(10)를 이송하는 단계(S10)는 다른 단계들(S20 및 S30)에서 연속적 또는 불연속적으로 지속될 수 있다.In the step (S10) of transferring the electrode sheet 10, the transfer unit 110 may transfer the electrode sheet 10. The step (S10) of transferring the electrode sheet 10 may continue continuously or discontinuously in other steps (S20 and S30).

전극 시트(10)의 두께를 감지하는 단계(S20)에서, 비접촉 센서(120)는 전극 시트(10)의 두께, 좀 더 상세히는 유지부(11)의 두께를 감지할 수 있다. 비접촉 센서(120)는 실시간 또는 일정 주기로 전극 시트(10)의 두께를 감지할 수 있다. 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께 데이터는 디스플레이(150)에 표시될 수 있다.In the step S20 of detecting the thickness of the electrode sheet 10, the non-contact sensor 120 may detect the thickness of the electrode sheet 10, and more specifically, the thickness of the holding portion 11. The non-contact sensor 120 can detect the thickness of the electrode sheet 10 in real time or at regular intervals. Thickness data detected by the non-contact sensor 120 may be displayed on the display 150.

레이저 빔을 조사하는 단계(S30)에서, 전극 시트(10)의 두께를 감지하는 단계(S20)에서 감지된 두께를 기반으로, 레이저 유닛(130)의 출력이 조절될 수 있다.In the step S30 of radiating a laser beam, the output of the laser unit 130 may be adjusted based on the thickness detected in the step S20 of detecting the thickness of the electrode sheet 10.

좀 더 상세히, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 기설정된 범위 이내이면, 레이저 유닛(130)은 기존 출력의 레이저 빔을 조사하여 전극 시트(10)의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭할 수 있다(S32). 반면, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 기설정된 범위를 벗어나면, 레이저 유닛(130)은 출력이 조절된 레이저 빔을 조사하여 전극 시트(10)의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭할 수 있다(S31)(S32).In more detail, if the thickness detected by the non-contact sensor 120 is within a preset range, the laser unit 130 radiates a laser beam of existing output to notch the edge of the electrode sheet 10 into a preset shape. (S32). On the other hand, if the thickness detected by the non-contact sensor 120 is outside the preset range, the laser unit 130 radiates a laser beam whose output is adjusted to notch the edge of the electrode sheet 10 into a preset shape. (S31)(S32).

더욱 상세히, 레이저 빔을 조사하는 단계(S30)에서, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 설정 범위보다 작으면 레이저 유닛(130)의 출력이 감소되고, 비접촉 센서(120)에서 감지된 두께가 설정 범위보다 크면 레이저 유닛(130)의 출력이 증가할 수 있다.More specifically, in the step of irradiating the laser beam (S30), if the thickness detected by the non-contact sensor 120 is smaller than the set range, the output of the laser unit 130 is reduced, and the thickness detected by the non-contact sensor 120 is reduced. If it is greater than the setting range, the output of the laser unit 130 may increase.

레이저 빔을 조사하는 단계(S30)에 의해, 전극 시트(10)에는 전극 탭(13)이 일정 간격마다 형성될 수 있다. 이후, 전극 탭(13)이 형성된 전극 시트(10)는 리와인더(102)에 권취될 수 있다. 그리고, 이러한 전극 시트(10)는, 후속 공정에서 일정 길이마다 컷팅되어, 단일의 전극 탭(13)을 갖는 단위 전극으로 가공될 수 있음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.By irradiating a laser beam (S30), electrode tabs 13 may be formed at regular intervals on the electrode sheet 10. Thereafter, the electrode sheet 10 on which the electrode tabs 13 are formed may be wound around the rewinder 102. In addition, those skilled in the art will easily understand that this electrode sheet 10 can be cut at regular lengths in a subsequent process and processed into a unit electrode having a single electrode tab 13.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

10: 전극 시트 10a: 집전체
10b: 전극 활물질 11: 유지부
11a: (유지부의) 가장자리 12: 무지부
13: 전극 탭 101: 언와인더
102: 리와인더 110: 이송 유닛
120: 비접촉 센서 130: 레이저 유닛
140; 컨트롤러 150: 디스플레이10: electrode sheet 10a: current collector
10b: electrode active material 11: holding part
11a: Edge (of retaining portion) 12: Non-supporting portion
13: electrode tab 101: unwinder
102: Rewinder 110: Transfer unit
120: Non-contact sensor 130: Laser unit
140; Controller 150: Display

Claims (10)

전극 시트를 이송하는 이송 유닛;
상기 전극 시트의 두께를 감지하는 비접촉 센서; 및
상기 전극 시트의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭되도록 레이저 빔을 조사하며, 상기 비접촉 센서에서 감지된 두께를 기반으로 출력이 조절되는 레이저 유닛을 포함하는 전극 제조 장치.A transfer unit that transfers the electrode sheet;
A non-contact sensor that detects the thickness of the electrode sheet; and
An electrode manufacturing device comprising a laser unit that irradiates a laser beam so that the edge of the electrode sheet is notched into a preset shape and whose output is adjusted based on the thickness detected by the non-contact sensor. 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 유닛은, 상기 전극 시트의 이송 방향에 대해 상기 비접촉 센서보다 후방에 배치된 전극 제조 장치.According to claim 1,
The electrode manufacturing device wherein the laser unit is disposed rearward of the non-contact sensor with respect to the transfer direction of the electrode sheet. 제 1 항에 있어서,
상기 비접촉 센서는, 상기 전극 시트에서 전극 활물질이 코팅된 유지부의 두께를 감지하는 전극 제조 장치.According to claim 1,
The non-contact sensor is an electrode manufacturing device that detects the thickness of a holding portion coated with an electrode active material in the electrode sheet. 제 3 항에 있어서,
상기 레이저 유닛은,
상기 유지부의 폭 방향 일측에 위치한 무지부를 노칭하여 전극탭을 형성하되, 상기 유지부의 일부를 상기 무지부와 함께 노칭하는 전극 제조 장치.According to claim 3,
The laser unit is,
An electrode manufacturing device in which an electrode tab is formed by notching an uncoated portion located on one side of the holding portion in the width direction, and a portion of the holding portion is notched together with the uncoated portion. 제 1 항에 있어서,
상기 비접촉 센서는,
상기 전극 시트를 사이에 두고 서로 마주보게 배치된 한 쌍의 비접촉식 변위 센서를 포함하는 전극 제조 장치.According to claim 1,
The non-contact sensor is,
An electrode manufacturing device comprising a pair of non-contact displacement sensors disposed to face each other with the electrode sheet interposed therebetween. 제 1 항에 있어서,
상기 비접촉 센서에서 감지된 상기 전극 시트의 두께가 표시되는 디스플레이를 더 포함하는 전극 제조 장치.According to claim 1,
An electrode manufacturing device further comprising a display that displays the thickness of the electrode sheet detected by the non-contact sensor. 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 유닛은,
레이저 빔을 출사하는 빔 소스; 및
상기 빔 소스에서 출사된 레이저빔이 상기 전극 시트의 가장자리부를 기설정된 형상으로 노칭하도록 레이저 빔의 경로를 가변시키는 스캐너를 포함하고,
상기 비접촉 센서에서 감지된 두께를 기반으로 상기 빔 소스의 출력이 조절되는 전극 제조 장치.According to claim 1,
The laser unit is,
A beam source emitting a laser beam; and
A scanner that changes the path of the laser beam so that the laser beam emitted from the beam source notches the edge of the electrode sheet into a preset shape,
An electrode manufacturing device in which the output of the beam source is adjusted based on the thickness detected by the non-contact sensor. 이송 유닛이 전극 시트를 이송하는 단계;
비접촉 센서가 상기 전극 시트의 두께를 감지하는 단계;
상기 전극 시트의 가장자리부가 기설정된 형상으로 노칭되도록 레이저 유닛이 레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하고,
상기 레이저 빔을 조사하는 단계에서, 상기 전극 시트의 두께를 감지하는 단계에서 감지된 두께를 기반으로, 상기 레이저 유닛의 출력이 조절되는 전극 제조 방법.A transfer unit transferring the electrode sheet;
A non-contact sensor detecting the thickness of the electrode sheet;
A laser unit irradiates a laser beam so that the edge of the electrode sheet is notched into a preset shape,
An electrode manufacturing method in which, in the step of irradiating the laser beam, the output of the laser unit is adjusted based on the thickness detected in the step of detecting the thickness of the electrode sheet. 제 8 항에 있어서,
상기 전극 시트의 두께를 감지하는 단계에서, 상기 비접촉 센서는 상기 전극 시트의 두께를 실시간으로 감지하거나 일정 주기로 감지하는 전극 제조 방법.According to claim 8,
In the step of detecting the thickness of the electrode sheet, the non-contact sensor detects the thickness of the electrode sheet in real time or at regular intervals. 제 8 항에 있어서,
상기 레이저 빔을 조사하는 단계에서,
상기 비접촉 센서에서 감지된 두께가 설정 범위보다 작으면 상기 레이저 유닛의 출력이 감소되고,
상기 비접촉 센서에서 감지된 두께가 설정 범위보다 크면 상기 레이저 유닛의 출력이 증가하는 전극 제조 방법.According to claim 8,
In the step of irradiating the laser beam,
If the thickness detected by the non-contact sensor is less than the set range, the output of the laser unit is reduced,
An electrode manufacturing method in which the output of the laser unit increases when the thickness detected by the non-contact sensor is greater than a set range.
KR1020230003618A 2023-01-10 Electrode manufacturing apparatus and method KR20240111595A (en)

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